電動(dòng)車起火有多可怕?今日(6月16日)上午,為直擊電動(dòng)車起火危險(xiǎn),大興消防對廢棄電動(dòng)車開展“燃燒實(shí)驗(yàn)”,現(xiàn)場高溫濃煙,幾分鐘內(nèi)電池爆炸。
上午11時(shí)許,消防人員將一輛報(bào)廢電動(dòng)車在空地點(diǎn)燃,
模擬電池自燃后起火。
1分鐘左右,火勢迅速從電池位置處蔓延至其他位置,整個(gè)電動(dòng)車被包裹在火中。約兩分鐘后,開始冒出濃烈刺鼻的黑煙,并不斷增加向天空位置飄散,隨后“嘭”的一聲,電池位置發(fā)生爆炸。
此時(shí),消防人員用紅外測溫儀器測量到,電動(dòng)車起火后溫度已經(jīng)達(dá)到604℃。消防人員迅速取出水管將火勢撲滅,此時(shí)電動(dòng)車只剩下黑色的鐵架。
“如果在室內(nèi)著火,封閉空間內(nèi)的溫度可能達(dá)到1200℃,幾分鐘時(shí)間濃煙就會(huì)蔓延整個(gè)樓道。”大興消防督察員劉丙濤說,建議定期檢查和更換電池,不要在睡覺時(shí)充電,周圍避免擺放可燃性雜物,更不要把電動(dòng)車停放到樓道等場所,避免引發(fā)火災(zāi)。
其實(shí)我們大多數(shù)人在第一次面對純電動(dòng)汽車時(shí)可能多少都會(huì)有一些同樣的感受,因?yàn)槲覀儚臎]有想過汽車這樣一個(gè)龐大而復(fù)雜的機(jī)器可以用如此簡單的方式去理解甚至去生產(chǎn)和制造。電池提供動(dòng)力來源,電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn),電控系統(tǒng)做協(xié)調(diào)管理匹配的神經(jīng)中樞,這三電系統(tǒng)加上底盤、轉(zhuǎn)向和車廂,就構(gòu)成了一臺最基本的純電動(dòng)汽車。這也是為什么我們會(huì)看到很多新能源車廠不斷出現(xiàn)的原因之一。
但問題又隨之而來,都知道電動(dòng)車安靜節(jié)能加速快,我們先不談充電是否便捷,單說這續(xù)航里程和安全就已經(jīng)成為現(xiàn)在消費(fèi)者購買新能源汽車的兩大心理障礙。手機(jī)電池用一會(huì)就發(fā)熱,汽車上這么用行嗎?萬一車輛出現(xiàn)事故,屁股底下這么大一塊電池安全嗎?會(huì)爆炸嗎?有輻射嗎?類似這樣的問題實(shí)在是不勝枚舉,那今天,我們就專門來說說新能源汽車上使用的電池,因?yàn)椋履茉窜嚨膭?dòng)力電池并不是你以為的電池。
電池材料及形態(tài)
目前應(yīng)用于純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池主要有磷酸鐵鋰與三元鋰兩種,比亞迪在多數(shù)車型上采用的是磷酸鐵鋰材料電池,三元鋰電池的使用范圍就很大了,我們熟知的特斯拉就是采用了三元鋰電池作為動(dòng)力源。
經(jīng)常有人會(huì)問,在新能源汽車上,三元鋰電池好還是磷酸鐵鋰電池好,其實(shí)這個(gè)并沒有絕對的答案。在目前的情況下看,三元鋰電池的能量密度、充放電倍率以及其在不同溫度下的放電性能都要優(yōu)于磷酸鐵鋰材料的電池,但磷酸鐵鋰材料的電池在循環(huán)上表現(xiàn)的更好。從長遠(yuǎn)來看,因?yàn)榱姿徼F鋰電池的能量密度已經(jīng)遇到了瓶頸,繼續(xù)應(yīng)用在純電動(dòng)的乘用車上可能會(huì)逐步失去優(yōu)勢,但在空間大、對能量密度要求不高的大型車輛上使用,磷酸鐵鋰電池還有很大的空間。而乘用型新能源車則更偏向使用三元鋰材料的電池。
目前乘用車所常用的三元鋰電池以18650圓柱形電池為主,但特斯拉已經(jīng)開始從其最新的Model 3車型上逐步轉(zhuǎn)向能量密度更高的21700型電池,包括三星與國內(nèi)的比克動(dòng)力電池也都在21700型電池上開始了相關(guān)的研發(fā)和生產(chǎn)計(jì)劃,由此看來,加粗加長已經(jīng)是三元鋰電池發(fā)展的大勢。
什么?還不知道18650和21700的含義?以18650為例,18代表直徑18mm,65代表長度65mm,0代表圓柱形?,F(xiàn)在,21700秒懂了吧。那么,當(dāng)2019年,新能源車普遍采用21700三元鋰電池后,續(xù)航里程500公里的車將成為普遍現(xiàn)象,優(yōu)秀的產(chǎn)品甚至可以做到800以上的續(xù)航。不知這個(gè)數(shù)字對你而言是否滿意,反正小編的續(xù)航焦慮癥已經(jīng)大大減輕了。
動(dòng)力電池安全性
說完了電池形態(tài)和續(xù)航焦慮,我們再把關(guān)注點(diǎn)放到安全上來看下。電池因?yàn)槠洚a(chǎn)品的特殊性,對于使用和管理都有著非常嚴(yán)格的要求。比如我們乘坐飛機(jī)時(shí),鋰電池是絕對不可以托運(yùn)的,在早些時(shí)候因?yàn)樵O(shè)計(jì)缺陷的三星某款手機(jī)因頻繁發(fā)生起火爆炸也被列入了禁止登機(jī)的名單。這也能從側(cè)面反映出社會(huì)對鋰電池安全狀況的擔(dān)憂。那么,用于汽車動(dòng)力電池的三元鋰電池又如何確保其安全性呢?
其實(shí),雖然規(guī)格都是18650,但用于數(shù)碼產(chǎn)品的18650與用于動(dòng)力電池的18650其實(shí)在后續(xù)的技術(shù)處理上還有著非常大的區(qū)別。數(shù)碼產(chǎn)品使用的多是18650的單體電池,而新能源汽車則需要將數(shù)千顆18650電池經(jīng)過排列組成電池組、電池包、電池板,最終才能用于為新能源汽車提供動(dòng)力。據(jù)深圳市比克動(dòng)力電池有限公司研發(fā)副總裁林建透露,動(dòng)力電池要想做到持久的續(xù)航能力和安全性,需要通過內(nèi)部熱阻斷、斷路、泄壓、隔離、緩沖等多種技術(shù)手段來處理,以此保證電池系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性,能夠在極端的環(huán)境下保持車輛高效可靠運(yùn)行,換句話說,如果沒有安全,一輛車跑的再遠(yuǎn)再快也沒有任何意義。據(jù)悉,在2016年,比克電池已經(jīng)累計(jì)裝載新能源汽車超過50000輛。
北京首批電動(dòng)出租車拆下的動(dòng)力電池組
據(jù)林建介紹,圓柱形電池不同于方形電池,其緊密排列后仍有一定的空隙,這就保證了即便有個(gè)別電芯出現(xiàn)問題也不會(huì)影響整體電池組,甚至在BMS的管理下都不需要更換問題電芯,通過系統(tǒng)屏蔽就能保證電池組的正常工作。另外在電芯方面,比克動(dòng)力電池也進(jìn)行了大量的技術(shù)工作,包括隔膜上的涂附技術(shù)以及在正極中添加PDC,這樣的做法可以在鋰電池溫度過高的時(shí)候產(chǎn)生聚合,來隔斷材料之間的電接觸。在殼體的設(shè)計(jì)方面則采用了CID轉(zhuǎn)PDC,包括底部防爆線等各種各樣的設(shè)計(jì),用來保證電池模組的安全。另外,比克也是國內(nèi)第一家在負(fù)極引入陶瓷隔膜的電池生產(chǎn)商,在電池溫度異常升高的情況下,如果常規(guī)的PT隔膜熔化了,陶瓷隔膜仍然能保證正極和負(fù)極不短路來提高電池的安全性。