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动力电池安全瓶颈期： 过度追求比能量导致热失控

时间:2018-10-09 08:59来源:21世纪经济报道 作者:纪伟
点击: 次

 
       9月20日，在杭州举行的全球未来出行大会上，汽车业内对目前的电动汽车安全问题进行了深入分析。据不完全统计，今年，仅公开报道的电动车起火事件就高达近20起。
 
       中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高认为，电动汽车起火事故主要是产品质量问题。产品质量问题就是指产品在设计、制造、验证、使用过程中没有严格遵守相关技术标准和规范，主要包括三类：第一是电池产品测试验证不足；第二是车辆使用过程中可靠性变化；第三是充电安全管理技术有问题。
 
       动力电池问题是电动汽车起火主要诱因。欧阳明高表示：“近些年，国外电动汽车起火的原因主要源于碰撞，而国内电动汽车起火主要有几个特征：一是以三元电池为主，数量超过一半；二是以圆柱形电池为主，因为这种类型电池是钢壳，包裹得比较紧，一旦发生热失控就会爆炸；三是充电失火的事故占比比较大。”
 
       过去几年，在国家大力扶持下，新能源汽车产业取得了快速发展。数据显示，去年，新能源汽车生产了79.4万辆，产量已占到当年汽车总产量的2.7%，近五年年均复合增长率达130%，连续三年的产销量居世界第一，占全球市场保有量的50%以上。今年前8月，新能源汽车的产销分别完成了60.7万辆和60.1万辆，同比分别增长75.4%和88%。
 
       行业内权威人士提醒，在取得成绩的同时，也要清醒地看到我国新能源(6.630, 0.29, 4.57%)汽车产业发展的基础还不牢固。工业和信息化部装备工业司副司长罗俊杰提到：“目前国内动力电池综合性能仍需提升，从资源开发到回收利用等全产业链的发展还不够平衡，安全等问题使我国新能源汽车产业在未来一段时间内，仍处于‘爬坡过坎’的阶段。”
 
      过度追求补贴
 
       通过对事故的调查分析，多位专家认为，电池热失控是起火的主因，因为当电池达到一定温度时，电池就会产生连锁的放热反应，温度快速上升，最高的速度可达到每秒钟温升接近1千度。
 
       引起热失控的原因有多种，电池包本身温度不均匀，局部区域温度高，过充过放、外短路、内短路等原因都会放热，此外还有机械原因，如进水、密封不好、碰撞等等。21世纪经济报道记者了解到，一般情况下，电池放电到一定程度后不会热失控，热失控一般都是在满电状态，所以充电的时候容易引起热失控。从车型来看，发生事故的车辆主要是旧车型，电池能量密度并不高。
 
       和往年相比，今年电动汽车起火事件更加频繁，一些企业为了尽快拿到补贴，开始降低生产标准。同时，很大一部分企业并没有建立企业内部的电池安全测试标准，部分企业甚至没有电池安全测试的能力，生产出来的电池质量参差不齐。
 
       欧阳明高表示：“目前电池产品测试验证不足。由于补贴退坡的政策周期是一年一次，总体来看与产品的开发周期不是很匹配，有些企业盲目地追求高比能量，缩短了测试验证的时间。为了缩短开发周期往往首选物理的改进方法，比如把电池活性材料增厚，隔膜减薄，这样电池比能量会上升，但是安全性能会下降。”
 
       除了电池本身，电动汽车在充电的过程中也容易起火。“BMS的厂商和充电机的厂商没有严格的执行新颁布的国家标准。正常情况下，电池管理系统对充电有很好的断电功能，但很多企业目前并没有严格执行功能安全的规范，即ISO26262《道路车辆功能安全》规范，比如充电继电器的粘连应该有诊断功能，但有的企业为了节省成本就没有装载，电池管理系统与充电桩也没有装备合格的绝缘检测装置。”欧阳明高表示。
 
      技术推广不宜过快
 
       根据中国新能源汽车动力电池比能量发展的趋势，很快就会向300瓦时/公斤的高比能量电池迈进，这就是所谓的高镍三元811电池，将很快进入市场，同时，它们也比原来的电池面临更高的安全技术要求。
 
       针对国家提出的产业化目标，即2020年单体达到350瓦时/公斤，系统260瓦时/公斤，循环寿命2000次。多位专家认为，要求偏高，不宜强行推行，此外还建议补贴政策要符合技术发展的规律，对能量密度的提升不宜过快、不宜更改过频。
 
       欧阳明高表示：“电池安全是电池技术革命性突破的第一重点，也是纯电动汽车性能提升的第一关键，电池产业发展越往后期，电池安全就越变成一个瓶颈技术，比如十分钟充300公里以上的快充技术，电池电压从300V提高到600V甚至800V，这些都与安全相关，也是今后纯电动汽车竞争的主战场。可以说安全是电动汽车可持续发展的生命线，要全面提升现有锂离子动力电池系统安全技术，全力突破新型固态电池技术。”
 
       对此，英飞凌科技汽车电子事业部副总裁徐辉说：“我认为电动汽车起火是一个行业发展的过程，我们不能过度地去强调因为某一辆车发生自燃现象，就断定整个技术不安全。在发展过程中，企业应该更多去做一些实验和验证。同时，我认为标准也很重要，个人更希望政府的法律法规从整车分布到各个零部件，当然目前新能源车还没有达到传统燃油车的技术程度，所以大家都需要去参与到这个过程中，更快地让体系能够完善。”
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 动力电池 热失控 比能量
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