短短幾天之內(nèi),特斯拉,、蔚來,、比亞迪等電動車相繼著火,這把“火”燒紅了新能源汽車,,整個行業(yè)的目光都再次聚焦在新能源汽車的安全問題上,。為什么電動車會自燃?自燃的原因有哪些,?電動車真的沒有燃油車安全,?有沒有辦法可以解決當(dāng)前電動車遇到的問題?……帶著一系列問題,,蓋世汽車采訪了中國工程院孫逢春院士,。
在孫逢春看來,電動車自燃起火的原因很多也很復(fù)雜,,但總體來講,,主要還是電池的問題。而電池的問題又主要體現(xiàn)在以下幾個方面,,一是電池內(nèi)部短路,。比如車在震動下,電池極板的正負(fù)極的涂敷上的材料脫落以后,,而出現(xiàn)電池內(nèi)短路,。由于這種電池內(nèi)部短路比較難以控制,可能會是誘發(fā)自燃的原因之一,。
二是電池的連接松動而出現(xiàn)外部接觸不良,。例如特斯拉采用的都是5000到9000支的18650電池,或者是現(xiàn)在這種21700電池組成的電池包,,每一個電池由于連接起來才能工作,,電池的連接目前主要是靠焊接或螺紋連接,如果焊接的過程中,,有個別虛焊或者是螺絲螺母沒有擰緊,,就會在車產(chǎn)生振動時出現(xiàn)松動,這樣就會導(dǎo)致電池系統(tǒng)的升溫加劇,,因此也會出現(xiàn)著火,。
三是電池過充或過放電。在使用環(huán)節(jié),,如果電池進入生命周期的后期,,由于老化會出現(xiàn)不一致性,而這種不一致性,,如果過充電或過放電,,會使部分內(nèi)阻變大電池內(nèi)部溫度升高,,就會產(chǎn)生自燃的現(xiàn)象。同時,,由于溫度升高到自燃有一個過程,,所以就會像此次特斯拉的車,它既沒有充電也沒有在行駛的過程中,,就靜放在地庫里面也會著火。
為什么特斯拉會出現(xiàn)“靜態(tài)自燃”,?
針對此問題,,孫逢春補充解釋稱,之前他們曾經(jīng)做過電池過充電試驗,,根據(jù)內(nèi)部短路具體情況,,一般不會充完電立馬著火,個別電池過充之后可能要過幾個小時才會出現(xiàn)自燃,。
電池短路,,尤其是電池內(nèi)部短路,它的燃燒或者著火非???,由于特斯拉采用的圓柱形電池壓力很高,就可能會產(chǎn)生一種爆燃,,燃燒速度非??欤粫袢加蛙囍饡r慢慢燃燒,。
同時,,如果是個別電池過充電出現(xiàn)短路,從充電到自燃,,如果汽車在行駛過程,,它自燃的速度會更慢。由于開車時,,電池外部有負(fù)載電流,,相當(dāng)于外部接了一個電阻,因此,,它內(nèi)部只有一部分電流去循環(huán),,另外一部分電流在外部,還能使車正常開,,所以這樣停車的時候,,一般會比開車的時候,它自燃的可能性或者概率要稍微小一些,。
就像汽油車可能會出現(xiàn)靜態(tài)自燃一樣,,所有的電動車在靜止?fàn)顟B(tài)下,,也都有可能會出現(xiàn)靜態(tài)自燃。當(dāng)電池出現(xiàn)短路,,就會誘發(fā)電池溫度升高,,當(dāng)升高到一定溫度,就會出現(xiàn)冒煙著火,,然后迅速擴大,。
相較于傳統(tǒng)燃油車,新能源汽車的起火比例并不高,,但由于新能源汽車是新生事物,,受關(guān)注度更高,起火來勢更猛烈,, 因此,,就會讓公眾下意識的認(rèn)為傳統(tǒng)燃油車比新能源汽車更安全。自燃的燃油車也很多,,尤其是在夏天,,燃油車自燃率還是很高,它并不比電動車低,,只是它燃燒得沒有那么猛烈,,又因為公眾對汽油車自燃早已習(xí)以為常,因此它所受到的關(guān)注度就相對低很多,。
電動車自燃的危害比燃油車自燃的危害更大,?
此次特斯拉地庫自燃,業(yè)內(nèi)開始傳出一種聲音“電動車自燃的危害比燃油車自燃的危害更大”,。對于此觀點,,孫逢春表示,不管是燃油車還是電動車,,自燃時都會帶來危害,。目前燃油車一直在降排放,就是要降低有害物質(zhì)的排放,。由于電池被認(rèn)為是化學(xué)產(chǎn)品,,自燃時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),就被誤認(rèn)為產(chǎn)生的有害物質(zhì)更多,。其實二者都會產(chǎn)生有害物質(zhì),,只不過是一個誰多誰少的問題。
他認(rèn)為這個問題應(yīng)該拿數(shù)據(jù)來說話,,多定量比較,,根據(jù)它的成分去推斷分析,比如磷酸鐵鋰或者三元鋰電池,,要根據(jù)其材料成分,,它的危害程度有多大,,去進行定量分析,而不能因為電池燃燒比較猛烈,,產(chǎn)生的煙也比較大,,就去片面認(rèn)定它的污染更大。
目前正在發(fā)展哪些新技術(shù),?
目前電池界一直在追求生產(chǎn)安全高效的電池,,以及如何更安全和高效的去使用電池。眾所周知,,在零下40度的冬天,,經(jīng)常會遇到電池充不進電的情況,這是由于在低溫的情況下,,電池不活躍,如果強行給電池充電,,就會導(dǎo)致電池的壽命出現(xiàn)大幅度降低,,而電池也易出現(xiàn)起火現(xiàn)象。
對于此問題,,孫逢春指出,,如果能夠在電池上安裝一個“控制電池工作的開關(guān)”,比如著名美籍華裔電池專家王朝陽教授提出的“免管理電池”這種概念,,即電池在最好的狀態(tài)之下去工作,,這樣就可以保證電池的安全性。此外,,還可以通過電池管理,,對電池進行預(yù)測來降低電池的安全風(fēng)險。
此外,,電池在低溫的情況下,,可以將其溫度提升上來之后再工作,這樣它的安全性和壽命就會處于很好的狀態(tài),。這是目前他們正在研究的一個技術(shù)之一,。
另外一個技術(shù),就是發(fā)展固態(tài)電池,,在他看來,,固態(tài)電池是未來的一個發(fā)展方向,將會大大提高電池的安全性,。
續(xù)航里程與安全性之間的關(guān)系
就目前來看,,為了增加續(xù)航里程,新能源車企都在爭先恐后的向應(yīng)用高能量密度電池發(fā)起沖鋒,,以特斯拉為首的新興勢力更是將高能量密度列為續(xù)航里程提升的不二之選,,但續(xù)航里程提升的同時也埋下了電池安全隱患的種子,。
事實上,續(xù)航里程與安全性之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性,,續(xù)航里程越高,,可能存在的安全風(fēng)險相對來說就會越大。
在孫逢春看來,,電動車安全問題主要是由電池引起,,電池用得越多,安全風(fēng)險自然就會更大,。因此讓企業(yè)把電池在保證安全的前提下,,做得相對大一些,這樣焊點就會少一點,,內(nèi)部出現(xiàn)問題時就會更好處理一些,。因此,國內(nèi)的寧德時代,、比亞迪等大型企業(yè),,他們大部分很少采用圓柱形電池,因圓柱形電池的容量做大時,,若內(nèi)部出現(xiàn)短路,,它的壓力就會特別高,很容易出現(xiàn)爆燃,。
此外,,由于電池多了成本也高,當(dāng)補貼為零時,,孫逢春認(rèn)為電池的續(xù)航里程應(yīng)該根據(jù)用戶需求采取多種配置,,電池將來會根據(jù)用戶里程適度的需求進行配置。
同時,,毫無疑問,,隨著電池技水平的提高,追求高安全性和高能量密度是電池永恒發(fā)展的一個主題,。
另外,,孫逢春認(rèn)為快速更換電池也是一種提高電池安全性的方法。如果萬一有電池出現(xiàn)問題,,可以實現(xiàn)一鍵解脫,,通過按一個鍵讓電池快速解脫,就不至于連電池帶車一起燃燒了,。一般乘用車換電池可能兩分鐘就換完,,公交車或物流車可能需要三分鐘到五分鐘之內(nèi)就換完了,非常便捷,。如果能夠?qū)崿F(xiàn),,就不需要再裝那么多電池,,這樣安全性也自然會提高。
對于新能源車企來說,,如何做好安全防護,,孫逢春認(rèn)為,車企應(yīng)該懷著一顆敬畏之心,,認(rèn)真去做好每一個步驟,、每一件事情,從設(shè)計到試驗都要非常認(rèn)真,。出現(xiàn)問題就去解決問題,,認(rèn)真去梳理、分析和總結(jié),。由于電池自燃之前會出現(xiàn)一些反應(yīng)特征,,每個車企都應(yīng)該通過自己的監(jiān)管平臺去提前做好監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題時及時將問題反饋給車主,,這樣就會大幅度的降低事故發(fā)生率,。
小結(jié)
盡管現(xiàn)在新能源汽車在大規(guī)模推廣應(yīng)用,但是在全國也就300萬輛左右,,與中國整個汽車的保有量相比還很少,,而汽車的技術(shù)發(fā)展是一個逐步完善的過程,。
隨著新能源汽車補貼的完全退坡,,大浪淘沙之后,必將會有一部分企業(yè)面臨淘汰出局,。而隨著新能源汽車技術(shù)水平的不斷提高,,各項政策法規(guī)的逐步完善,以及國家監(jiān)管力度的加大,,新能源汽車一定會越來越安全,。