2018年8月25日，成都一輛威馬EX5在威馬汽車研究院園區(qū)內(nèi)發(fā)生自燃；8月26日，安徽銅陵一輛安凱電動(dòng)客車在路邊起火；8月28日，一輛正在充電的廂式電動(dòng)車起火；8月31日，廣州街頭一輛力帆650EV起火；9月1日，長(zhǎng)春街頭一輛特斯拉疑似起火； 10月10日，北京海淀區(qū)一輛長(zhǎng)安奔奔EV起火……據(jù)新京報(bào)記者不完全統(tǒng)計(jì)，僅2018年年內(nèi)，新能源汽車的自燃事件發(fā)生多達(dá)30余起。

 

多起自燃事件的發(fā)生，使得行業(yè)開始審視自燃事件背后的技術(shù)和質(zhì)量問題。中國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高在今年1月份舉辦的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)上給出的原因是，電池?zé)崾Э匾l(fā)自燃，“現(xiàn)在的電動(dòng)車為追求高能量密度高續(xù)航，將電池中的隔膜厚度進(jìn)行削減，給電池安全造成了一定的安全隱患，很容易造成熱失控。除此之外，國(guó)家補(bǔ)貼政策的快速調(diào)整與動(dòng)力電池系統(tǒng)開發(fā)周期不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致產(chǎn)品無法得到充分驗(yàn)證，進(jìn)而產(chǎn)生安全隱患。”

 

因此，如何在新能源汽車快速發(fā)展、提升其電池密度和續(xù)航里程的同時(shí)，保證電池和整車的安全性，成為當(dāng)下需要解決的關(guān)鍵問題。

 

熱失控成自燃主要誘因

 

目前，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，引發(fā)電池?zé)崾Э氐脑蛑饕菬彷椛?、電池?nèi)部短路、惡劣環(huán)境濫用等。

 

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院對(duì)2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計(jì)，充電場(chǎng)景是起火的高發(fā)場(chǎng)景，占比達(dá)50%。而起火事故的原因中，動(dòng)力電池自燃占比為31%，主要是由于鋰電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后，短時(shí)間內(nèi)電池釋放出大量熱量，溫度急劇升高，導(dǎo)致熱失控。

 

據(jù)歐陽明高指出，由于動(dòng)力電池在工作的時(shí)候會(huì)發(fā)熱，其正常情況下可控，但是在電池溫度過高或充電電壓過高時(shí)，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)會(huì)接連發(fā)生，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，使電池內(nèi)壓及溫度急劇上升，進(jìn)而引發(fā)電池?zé)崾Э?，因而引發(fā)燃燒或爆炸。

 

拋開外部的使用和環(huán)境問題的變化，發(fā)熱原因與本身的制造材料與工藝也息息相關(guān)，電池使用時(shí)間過長(zhǎng)、電池包溫度不均、短路等問題都可能導(dǎo)致熱失控。

 

“原因很多，但最主要是電池驗(yàn)證不足。”國(guó)家863電動(dòng)車重大專項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬認(rèn)為，動(dòng)力電池組是非常復(fù)雜的能量系統(tǒng)。一個(gè)電池的安全和循環(huán)壽命，除了關(guān)乎電池自身產(chǎn)品質(zhì)量，更重要的就是安全管控。

 

新京報(bào)記者向新能源汽車測(cè)試工程師了解到，目前新能源汽車電池驗(yàn)證普遍面臨以下幾點(diǎn)問題，一是動(dòng)力電池驗(yàn)證時(shí)間短；二是驗(yàn)證手段不完善；三是過程執(zhí)行不規(guī)范。

 

這位工程師解釋稱，由于現(xiàn)在廠家都跟著政策走，為了縮短測(cè)試周期，讓新車盡快上市，對(duì)于動(dòng)力電池的細(xì)節(jié)方面驗(yàn)證的并不全面，而且行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)可能都沒有實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池驗(yàn)證的相應(yīng)技術(shù)手段和能力。歸根結(jié)底就是，廠家追求高續(xù)航，在動(dòng)力電池使用上追求高密度，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如果產(chǎn)品質(zhì)量過硬，不會(huì)出現(xiàn)這么多的自燃問題。

 

電池高能量密度與安全的平衡戰(zhàn)

 

事實(shí)上，賓夕法尼亞州立大學(xué)電化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)中心主任王朝陽曾舉過一個(gè)生動(dòng)的例子：我們做電池的科學(xué)家跟工程師，每天是在玩折中的游戲。這里的折中，指的就是高能量密度與電池安全的折中。

 

在如今新能源汽車的火熱發(fā)展之下，高能量密度的動(dòng)力電池帶來的高續(xù)航，成為車企爭(zhēng)相追逐的目標(biāo)。但不同的是，一些車企選擇在技術(shù)研究上投入，通過技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)高續(xù)航與車輛安全的平衡，也有一些企業(yè)選擇簡(jiǎn)化這一流程。

 

據(jù)業(yè)內(nèi)人士爆料稱，由于國(guó)家政策將動(dòng)力電池高密度與補(bǔ)貼掛鉤，行業(yè)內(nèi)存在一些企業(yè)為了拿補(bǔ)貼，在技術(shù)尚不完全成熟且缺乏嚴(yán)格驗(yàn)證的情況下，匆忙上馬高能量密度電池項(xiàng)目。由于這些電池開發(fā)時(shí)間短，尚不成熟，加之不斷縮短和簡(jiǎn)化的驗(yàn)證試驗(yàn)環(huán)節(jié)，各類產(chǎn)品問題隨之而來。

 

目前動(dòng)力電池存在的最主要問題是，隨著能量密度的提高，熱失控幾率呈上升趨勢(shì)。因此，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，從電池形態(tài)和材料來看，動(dòng)力電池發(fā)展路線將會(huì)從正極減鈷到無鈷、負(fù)極加硅、電解質(zhì)減有機(jī)溶劑，逐步向全固態(tài)的方向發(fā)展。據(jù)歐陽明高分析，目前全固態(tài)電解質(zhì)還有很多技術(shù)瓶頸需要克服，大規(guī)模商業(yè)化估計(jì)在2025-2030年左右。

 

他認(rèn)為，將補(bǔ)貼和動(dòng)力電池能量密度掛鉤沒有問題，但要符合技術(shù)發(fā)展規(guī)律，對(duì)能量密度的提升不宜過快過頻，新能源汽車發(fā)展的節(jié)奏一定要穩(wěn)。

 

業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，未來隨著今年年內(nèi)補(bǔ)貼退坡，國(guó)家逐步取消對(duì)續(xù)駛里程、能量密度等細(xì)節(jié)要求之后，技術(shù)的決策權(quán)將回到企業(yè)，市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的選擇也會(huì)更加苛刻，沒有技術(shù)含量、達(dá)不到安全標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，面臨的將是淘汰風(fēng)險(xiǎn)。

 

專家建議規(guī)范維護(hù)保養(yǎng)電池

 

對(duì)于目前新能源汽車屢次出現(xiàn)的自燃問題，已經(jīng)引起了行業(yè)內(nèi)的廣泛重視。

 

有相關(guān)專家指出，過去幾年尤其是在電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用初期，很多廠商都向消費(fèi)者灌輸了電動(dòng)汽車不需要維護(hù)保養(yǎng)的理念，其實(shí)這是一個(gè)很大的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，電動(dòng)汽車尤其是電池也需要定期保養(yǎng)。

 

今年1月10日，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國(guó)電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)布《電動(dòng)汽車安全指南》建議，電動(dòng)汽車應(yīng)定期在售后服務(wù)中心檢查，建議保養(yǎng)周期為每5000公里或半年。定期保養(yǎng)的內(nèi)容應(yīng)包含均衡充電、氣密性檢測(cè)、絕緣性能檢測(cè)、外觀檢查等。

 

王子冬也在發(fā)布會(huì)上表示：“為了安全性和可靠性，電動(dòng)汽車需要定期檢查和保養(yǎng)。但之前的動(dòng)力電池系統(tǒng)很少考慮系統(tǒng)的可維修性，讓用戶在對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)無從下手。所以，電池系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)維護(hù)保養(yǎng)接口。”

 

但與此同時(shí)，由于新能源汽車發(fā)展的時(shí)間尚短，其全產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)范化程度并不高，仍需時(shí)間培養(yǎng)。一位在北汽新能源從業(yè)多年的工程師3月11日對(duì)新京報(bào)記者表示，動(dòng)力電池安全問題的發(fā)生，也與目前技術(shù)還未達(dá)到非常成熟階段有關(guān)，傳統(tǒng)燃油車也經(jīng)歷了這樣的發(fā)展階段，因此新能源汽車的技術(shù)也需要時(shí)間來磨合沉淀。

 

但可以確定的是，在國(guó)家環(huán)保和居民出行等多方面的要求之下，新能源汽車仍將保持快速增長(zhǎng)的步伐，保有量也將形成一定規(guī)模，因此新能源汽車的安全問題絕不容忽視。歐陽明高表示，安全是今后純電動(dòng)汽車競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，安全也是電動(dòng)汽車可持續(xù)發(fā)展的生命線。MSDS（化學(xué)品安全技術(shù)說明書，用來闡明化學(xué)品的理化特性以及對(duì)使用者的健康如致癌，致畸等可能產(chǎn)生的危害的一份文件。）和美國(guó)化學(xué)工業(yè)學(xué)會(huì)DIPPR綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，氫能的危險(xiǎn)性排在汽油、丙烷、甲烷（天然氣）之后。（汽油＞丙烷＞甲烷＞氫氣）

 

3、燃料電池能量轉(zhuǎn)化效率高

燃料電池可以很輕松的達(dá)到50%以上的能量轉(zhuǎn)化效率，而內(nèi)燃機(jī)卻難以突破40%的門檻。

4、清潔

氫燃料電池反應(yīng)后生成的是水。

5、來源廣泛

可以是電能轉(zhuǎn)化，也可以是生物質(zhì)能，甚至可以是光能直接轉(zhuǎn)化為氫能

對(duì)比純電動(dòng)汽車，氫能源汽車的優(yōu)點(diǎn)是：

加氫跟加油類似，不改變消費(fèi)者使用習(xí)慣，不用擔(dān)心里程焦慮

 

純電動(dòng)汽車難以避免衰減問題，但燃料電池汽車沒有這個(gè)問題。

不過除了優(yōu)點(diǎn)之外，氫燃料電池汽車目前存在的問題也比較突出：

 

前幾次發(fā)展高潮的熄滅，與燃料電池系統(tǒng)成本難以下降有相當(dāng)?shù)年P(guān)系。但目前燃料電池的成本已經(jīng)逐漸可以接受，豐田、現(xiàn)代、本田的幾款車型的售價(jià)大概在50萬，已經(jīng)開始接近消費(fèi)者能夠承受的范圍。