電池?zé)崾Э厥切履茉雌囎匀紗栴}頻發(fā)的主要原因嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-30 21:32
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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客車在路邊起火；8月28日，一輛正在充電的廂式電動車起火；8月31日，廣州街頭一輛力帆650EV起火；9月1日，長春街頭一輛特斯拉疑似起火； 10月10日，北京海淀區(qū)一輛長安奔奔EV起火……據(jù)新京報記者不完全統(tǒng)計，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。中國科學(xué)院院士歐陽明高在今年1月份舉辦的中國電動汽車百人會上給出的原因是，電池?zé)崾Э匾l(fā)自燃，“現(xiàn)在的電動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，國家補貼政策的快速調(diào)整與動力電池系統(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，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2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計，充電場景是起火的高發(fā)場景，占比達(dá)50%。而起火事故的原因中，動力電池自燃占比為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，由于動力電池在工作的時候會發(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，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)會接連發(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兀蚨l(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)，電池使用時間過長、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，但最主要是電池驗證不足。”國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬認(rèn)為，動力電池組是非常復(fù)雜的能量系統(tǒng)。一個電池的安全和循環(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。
新京報記者向新能源汽車測試工程師了解到，目前新能源汽車電池驗證普遍面臨以下幾點問題，一是動力電池驗證時間短；二是驗證手段不完善；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，為了縮短測試周期，讓新車盡快上市，對于動力電池的細(xì)節(jié)方面驗證的并不全面，而且行業(yè)內(nèi)很多企業(yè)可能都沒有實現(xiàn)動力電池驗證的相應(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)
事實上，賓夕法尼亞州立大學(xué)電化學(xué)發(fā)動機中心主任王朝陽曾舉過一個生動的例子：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，高能量密度的動力電池帶來的高續(xù)航，成為車企爭相追逐的目標(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)實現(xiàn)高續(xù)航與車輛安全的平衡，也有一些企業(yè)選擇簡化這一流程。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士爆料稱，由于國家政策將動力電池高密度與補貼掛鉤，行業(yè)內(nèi)存在一些企業(yè)為了拿補貼，在技術(shù)尚不完全成熟且缺乏嚴(yán)格驗證的情況下，匆忙上馬高能量密度電池項目。由于這些電池開發(fā)時間短，尚不成熟，加之不斷縮短和簡化的驗證試驗環(huán)節(jié)，各類產(chǎn)品問題隨之而來。
目前動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。因此，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，從電池形態(tài)和材料來看，動力電池發(fā)展路線將會從正極減鈷到無鈷、負(fù)極加硅、電解質(zhì)減有機溶劑，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)化估計在2025-2030年左右。
他認(rèn)為，將補貼和動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)補貼退坡，國家逐步取消對續(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)，市場對于產(chǎn)品的選擇也會更加苛刻，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。
