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    新能源汽車起火事故頻發 企業追求高密度能量電池抬升風險

    發布日期:2020-06-18

    核心提示:入夏以來,新能源汽車起火事故頻頻發生。據初步統計,截至6月10日,國內已至少發生6起與新能源汽車相關的起火事故。目前,除理想
     

    入夏以來,新能源汽車起火事故頻頻發生。據初步統計,截至6月10日,國內已至少發生6起與新能源汽車相關的起火事故。目前,除理想已認定車輛起火系外來異物所致外,其他相關方均未公布事故原因。

    “現在還沒有結果,但國家相關部門和整車廠都已經介入調查了。”有東莞新能源汽車協會相關負責人向記者透露了“5.8東莞充電站起火事件”的最新進展。

    “受此前補貼政策影響,一些企業盲目追求續航里程和電池能量密度,在安全性方面沒有跟上,存在偷工減料的情況。”一位充電領域的技術專家表示,“在這樣的背景下,新能源汽車發生起火事故的概率就會增加。”

    能量密度增加熱失控風險

    高能量密度電池面臨的更為嚴峻的安全技術挑戰,在業內已成為共識。

    “動力電池的能量密度越大,電解液的活性越高,相應的安全性就會下降。”新能源行業專家宋楠解釋稱,“2014年的磷酸鐵鋰電池和2016年的三元鋰電池能量密度在140Wh/kg左右,而現在三元鋰電池普遍能量密度都達到了180Wh/kg,這樣勢必會增加熱失控的風險。”

    熱失控主要是指動力電池電極或電解液轉向化學反應引發能量外泄,根源則是在充電或放電過程中,能量轉化時超過了動力電池系統及BMS控制能力,最終使熱能外泄。

    數據顯示,2019年動力電池系統能量密度呈現明顯增長趨勢,市場上已批量應用的三元電池和磷酸鐵鋰電池系統能量密度最高分別可達 182.44Wh/kg和144.9Wh/kg,較2018年同比增長10.3%和2.3%。

    “過于追求高密度能量電池是導致起火頻發的原因之一,這跟相關部門補貼政策有一定的關系。一些國際大牌主機廠對于高能量密度電池都謹慎使用。”勁邦資本合伙人、新能源汽車產業電車人聯合會理事王榮進表示。

    除了能量密度提升引發更多的安全隱患,在王榮進看來,熱管理和電池PACK包的設計也是導致新能源汽車起火的因素之一。

    “采用主動液態散熱動力電池熱管理技術在安全性上就會高一些,而被動風冷散熱技術安全性較差,但前者的技術門檻較高。”宋楠進一步解釋了熱管理技術與安全性之間的關系。

    在電池包方面,目前國內兩大動力電池龍頭企業寧德時代和比亞迪,均已做出了技術創新。2019年9月,寧德時代推出了全新的CTP高集成動力電池開發平臺,即電芯直接集成到電池包;2020年3月,比亞迪則推出了“刀片電池”。 “CTP技術和‘刀片電池’都是通過系統集成及工藝改進方式,來降低成本和提升能量密度。但在安全性方面,‘刀片電池’更薄,散熱效果更好。”王榮進分析認為。

    5分鐘逃生時間為最低“門檻”

    就目前頻繁發生的新能源汽車起火事故,工信部日前下發了《關于開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》。針對新能源汽車起火燃燒事故的調查,《通知》明確企業應承擔新能源汽車安全第一責任,應建立并長期保持由研發、生產、售后、質量、監測等部門組成的安全分析和事故調查小組,由企業主管新能源和產品安全的領導擔任調查小組負責人。

    《通知》同時要求,生產企業應在15日內按要求上傳事故全面分析技術報告。分析報告應包括以下幾個方面:事故詳細信息及處理情況介紹;事故車輛基本情況;事故車輛使用及售后服務信息;該車型動力電池、模組、PACK相關技術介紹;事故車輛的勘驗及分析;企業平臺數據分析以及事故原因及改進措施。

    “從工信部發布的新能源汽車安全排查工作檢查參考表來看,此次安全隱患排查主要排查的是動力電池部分。”有行業人士表示。

    在此之前,國家市場監管總局已發布了《電動汽車安全要求》、《電動客車安全要求》、《電動汽車用動力蓄電池安全要求》等三項強制性國家標準。

    其中,《電動汽車安全要求》加入了電池系統熱事件報警信號要求,并強化了整車防水、絕緣電阻及監控方面的規定。《電動汽車用動力蓄電池安全要求》則增加了電池系統熱擴散試驗,要求電池單體發生熱失控后,電池系統在5分鐘內不起火不爆炸,為車內人員預留安全逃生時間。《電動客車安全要求》也進一步提升電動客車火災事故風險防范能力。

    在標準制定過程中,主流車企和動力電池企業也參與其中。“比亞迪曾提出了20分鐘不起火不爆炸的標準,給車內人員預留出足夠的逃生時間。但并不是所有企業都能夠達到這一水平,最終將時間縮短至5分鐘。”比亞迪汽車銷售副總經理李云飛向記者介紹道。

    “這個時間是給車企設定的最低‘門檻’要求。”對于國家強制標準中“5分鐘”的設定,中國汽車技術研究中心首席專家王芳表示,“企業應不斷提升產品設計水平,為消費者提供更加安全的駕駛車輛,包括可以將即使單個電芯熱失控,也可保障整個電池包不起火、不爆炸作為努力的目標。”


     
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