记者左茂轩实习生杜巧梅北京报道
介绍
根本原因是动力电池制造商和车辆制造商不重视安全,为了降低成本,对电池芯的质量控制不严,BMS设计要求低,对动力电池组的安全设计保护不足。
电动汽车着火了。
继今年4月特斯拉、蔚来和比亚迪引发自燃事故后,5月特斯拉和蔚来又发生了一系列安全事故。电动汽车的安全问题已成为社会关注的焦点。尽管上述事故均未造成人员伤亡,但它们引发了消费者对电动汽车的不信任和恐慌。
具体原因还有待调查,但这无疑给一味追求能量密度的三元锂电池敲响了警钟。如果说纯电动汽车冬季行驶里程下降仍然是客户满意度问题,那么连续发生的纯电动汽车自燃事故就是一个安全隐患。随着电动汽车保有量的增加,它更有可能成为未来的社会和公共安全隐患。“5月17日,针对最近频繁发生的电动汽车火灾,一位行业专家告诉21世纪经济报道记者。
事实上,特斯拉、蔚来和比亚迪在中国已经发生了5起事故,只是浮出水面的冰山一角。据不完全公开统计,随着保有量的增加,过去几年,中国电动汽车火灾事故数量呈逐年上升趋势。据有关部门统计,2018年全国共发生40多起电动车火灾事故。根据充电站公司收集的数据,仅从4月21日到5月10日,就发生了11起电动汽车火灾。
一方面,动力电池对更高比能和更高充电率的不断追求导致了安全隐患的增加;
另一方面,经过几年的运营,早期不成熟的新能源汽车逐渐进入高风险期。冷静地考虑过去十年快速发展的电动汽车行业,电池安全最根本的挑战仍然是最重要的门槛,必须高度重视。
多起原因不明的事故
针对电动车火灾事故,各大车企迅速提供了简单的事件解释。然而,在最近引起强烈关注的五起事故中,只有NIO提供了西安维修的ES8引发火灾的具体原因。
4月21日晚,一辆停在上海一地下车库的特斯拉Model S发生自燃,点燃了路边多辆车。4月22日,在西安NIO授权服务中心,一台正在维修的ES8被烧毁。NIO表示,事故车辆此前曾遭受底盘严重撞击,导致动力电池组左后壳体和冷却板大面积变形。电池组的内部结构在被压缩一段时间后形成短路,最终引发火灾。4月24日,一辆比亚迪e5在武汉街头起火。比亚迪官方表示,经初步检查,点火点位于汽车后备箱,动力电池完好无损。
5月12日,一辆特斯拉S型汽车在香港一个停车场自发点燃,并经历了三次爆炸。5月16日18时16分,上海市嘉定区某小区一辆NIO ES8汽车突然从地下车库冒出浓烟。消防员花了两个小时才将其扑灭。
在上述五起事故中,NIO的态度更为积极,并提供了初步调查理由,但特斯拉尚未对事故调查做出详细解释。
事实上,分析电动汽车起火的原因相对复杂。国家市场监管总局缺陷产品管理中心曾表示,由于电线、燃料电池、机械干扰和外部点火源等因素可能与电动汽车火灾有关,并且一些证据可能在燃烧过程中消失或改变,缺陷调查非常困难,并且原因分析极其复杂。
然而,在业内人士看来,电池是电动汽车起火的主要原因。首先,在给电池充电时,由于充电短路或操作不当,很容易发生事故。其次,在电动汽车碰撞和其他交通事故之后,电池的内部结构可能会出现问题,存在自燃的风险。此外,夏季的高温或电池的长期高速运行也可能导致电池安全故障。”5月19日,一位行业专家告诉《21世纪经济报道》记者。
上述专家在深入调查电池造成安全隐患的内在原因时表示,过度追求高能量密度是主要原因。在补贴政策和需要通过高续航能力提高竞争力的驱动下,产业链中的相关企业过度追求能量密度,没有足够的时间进行安全验证。与此同时,他们还面临着来自成本和价格的压力,寻求廉价的材料,无法确保足够的安全。
公认的事实是,电池材料的能量密度越高,安全风险就越高。从材料系统的角度来看,不断追求高能量密度并没有错,但安全风险确实相对较高。特斯拉在电池设计和电池方面代表着相对较高的水平,目前仍存在一些问题。这意味着高能量密度电池确实有热失控的风险,”一位电池专家说。
为了应对频繁发生的火灾事件,一些公司已经采取了相关措施。
5月15日,特斯拉正式宣布升级其BMS软件,对其“充电管理和热管理设置”进行调整,以进一步保护汽车电池并延长其寿命。特斯拉强调,特斯拉电池组的设计采用了最先进的技术,火灾只在极少数情况下发生,而且火势蔓延非常缓慢,给乘客足够的时间离开汽车,确保了安全。
虽然5月16日上海蔚来ES8发生的火灾事件的调查结果尚未公布,但蔚来汽车能源副总裁沈飞表示,事故车辆插停放了4天,充满电后,系统会自动记录……
多次rged以使电池长时间处于充满电状态。考虑到在长期高电池条件下,动力电池故障的概率会增加,根据安全和谨慎的原则,在官方调查结果公布之前,对于处于连接状态的独家股权和车辆,NIO将采取临时措施,将充电容量限制在90%。然而,他也强调,这一措施并不意味着事故是由充电引起的。
在整个产业链中发出警报
关于对自燃事件的关注,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克表示,媒体对特斯拉自燃事件的过度描述,对每年发生的数千起燃油车火灾视而不见,这无疑是双重标准。燃料动力汽车起火的频率远高于特斯拉汽车,甚至是特斯拉汽车的五倍。
然而,电动汽车火灾问题不容忽视。在许多情况下,电动汽车在没有预警的情况下突然起火,而且火灾速度快、温度高、蔓延快,容易爆炸。车辆一旦燃烧,无法迅速扑灭,很容易点燃并损坏周围车辆,造成巨大损失。
总的来说,电动汽车火灾的直接原因可能是热失控。然而,根本原因是动力电池制造商和车辆制造商不重视安全,为了降低成本,对电池芯没有严格的质量控制,对BMS设计要求较低,对动力电池组没有提供足够的安全设计保护。
对于电动汽车的动力电池,电芯的选择、电池组的设计、BMS热管理系统、安全保护等一系列因素都是影响电动汽车安全的关键因素。电池和电池的能量密度与续航里程成正比,电池水平越高,续航里程越长。然而,随之而来的安全隐患也在增加。
有观点认为,特斯拉之所以频繁起火,主要是因为特斯拉配备了高密度的圆柱形电池,这种电池更有可能增加电池的能量密度。大多数公司选择方形电池,这种电池无法达到特斯拉的续航里程。
目前,大多数车企仍在向高续航方向推进,其中之一就是改进电池的正极材料。目前,三元锂电池主要用于中国的电动汽车。正极材料为镍钴锰,镍的比例越高,电池的能量密度越高。同时,减少使用昂贵的钴材料也可以降低成本。目前,市场上主流的电池有NCM523和NCM622。广汽新能源新推出的AION s搭载了由宁德时代生产的NCM811电池,续航里程超过600公里。这也是第一款使用NCM811电池的量产车型。
然而,业界对NCM811电池的安全性仍有一些疑虑。由于镍的比例较高,在生产中容易遇到安全性能下降、充电效率下降、过热等问题。生产电池的条件也非常严格。与以前相比,安全要求需要大大提高。“一位汽车业内人士表示,汽车公司在应用新的电池技术时,必须确保足够的验证和安全保护。
一位来自宁德时代的内部人士表示,宁德时代NCM811电池经过了多项安全设计,包括电池安全、模块安全和电池组安全。宁德时代进行了273次电池测试,其中性能测试100次,安全测试48次,可靠性测试125次。
多位汽车业内人士告诉21世纪经济报道记者,过度追求能量密度给电动汽车的安全留下了隐患。随着电动汽车在中国的销量不断增加,类似的火灾事故将越来越多,这意味着需要采取更多的安全措施。
在新能源汽车专家王炳刚看来,电动汽车可以非常安全地制造。去年,我去日产进行了研究,发现日产售出了近50万辆汽车,没有发生任何火灾事故。他们的安全标准和测试方法非常严格。我认为自燃的内在不可预测性是不可接受的……
冰钢。
电动汽车百人协会常务副会长、中国工程院院士欧阳明高曾表示,根据他的调查分析,虽然存在验证和测试不足等一系列原因,去年上半年电动汽车火灾事故高发的主要原因是电池热失控。他曾呼吁产业链相关企业加强技术研究和投资,以先进的BMS和防热扩散措施应对,并对电池内部短路等情况进行预警技术干预。同时,他还提出,应尽快出台电动汽车年度安全检查标准。然而,中关村(000931)新电池技术创新联盟主席、电池百人会主席于清教(博客、微博)表示,由于成本因素,目前车企对使用电池安全防护产品的热情不是很高。
频发的自燃事件给不断发展的新能源汽车带来了诸多质疑和挑战。目前仍处于市场培育期,自燃也会导致消费者对电动汽车失去信任,尤其是对于特斯拉和蔚来等价格更高的新公司来说,这对其品牌是一个很大的损害。
在交付新车之前,有必要确保质量控制,并对电池和车辆安全进行彻底的测试和验证。电池制造商和主机制造商应加强自主研发,不要贸然跨越,而是把安全放在首位,稳步提高技术水平。”上述汽车业内人士总结道。
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