最关键的问题仍然在于电池。
文章|汪海陆
另一辆NIO汽车自燃。
5月16日,一辆黑色NIO ES8突然从上海嘉定一居民区的地下车库冒出大量烟雾。消防队员及时赶到,扑灭了浓烟,封锁了现场,才没有引发火灾。
根据车主的描述,这是一辆54万辆NIO ES8创始版,在吸烟前在地下室停了4天,“插上电源但没有充电”。火灾原因目前正在调查中。NIO董事长李斌和总裁秦立红已在应用程序上给车主留言道歉:“很抱歉让你和你丈夫感到难过。我们将详细调查原因
这是NIO在过去一个月内发生的第二起自燃事件。4月22日,西安正在维修的NIO ES8突然起火。当消防队员赶到时,车辆的一半已经被烧毁。
无独有偶,特斯拉最近也连续发生了两起自燃事件:
4月21日,一辆特斯拉Model S在上海市徐汇区一居民区的地下车库冒烟起火,旁边还有奥迪A6和雷克萨斯rx300。
5月12日,一辆特斯拉S型车在香港新蒲岗一家购物中心的地下室停了半个小时后突然起火。在此期间,还发生了三次爆炸。
一个月内,四辆豪华电动汽车连续被烧毁,消费者对电动汽车的信任度达到冰点。
特斯拉创始人马斯克在推特上为自己辩护:“每年,超过100万辆汽油车起火,导致数千人死亡,但没有一辆像特斯拉汽车火灾那样成为头条新闻。为什么媒体会采取双重标准
马斯克的抱怨可能是事实。然而,大多数燃油车都是因为交通事故而起火的,而不是停在地下车库里,在某一天突然起火。
此外,燃料动力汽车的自燃往往与电路的老化有关。如果再加上豪华汽车的限制和不到5年的驾驶时间,火灾的发生就更加罕见了。电动汽车电池本身不仅是一种燃料,在短路的情况下也可以作为打火机。从电池组的包装到电池芯的内部材料,都可能成为一个燃点。
自电动汽车出现以来,一个接一个的电池一直在引发安全争议,现在已经成为特斯拉、NIO及其消费者难以克服的障碍。
为什么是自燃?
NIO中两种ES8自燃的原因仍然很常见。NIO服务运营副总裁王正林表示,NIO ES8在西安维修时起火。NIO ES8的底盘在送修前被击中,电池组和冷却板变形,导致电池内部短路并引发火灾。
还有上海的ES8,尽管车主说“插电不充电”——通常情况下,电池管理系统会在电池充满电后执行断电保护程序,所以汽车总是插在充电站并不是什么大问题。但毕竟,起火的汽车连接到充电站,系统识别错误仍有很大概率会导致电池过度充电和引发火灾等问题。特斯拉在过去5年中曝光了50多起火灾事件,其中大部分与事故和充电有关。
NIO ES8自燃,已在上海一车库停放4天
然而,特斯拉最近发生的两起自燃事件有所不同。目前,上海和香港两地的两辆车还没有发生事故的报道,充电完成已经有一段时间了。
电池的每个充电和放电循环的内部结构都会发生一些变化。一般来说,循环次数越多,电池的内部状况就越差。这与手机的情况类似,但手机通常在2到3年后被逐步淘汰,汽车可能要开5到8年才能继续在二手车市场上流通。
特斯拉和松下是第一个在电动汽车中使用三元电池的公司,但……
,它们还没有在用户手中经历完整的生命周期。在上海燃烧的Model S P85于2014年9月生产,距离发布已近5年。因此,除了电池的包装问题外,这也引发了另一个猜测:电池内部的化学物质是否会开始老化,变得不那么稳定?
这是一个可怕的猜测,表明问题可能出现在电池工厂。汽车公司的供应商同质化现象非常严重。除了向特斯拉提供电池外,松下还在2019年初与丰田成立了合资公司。2018年,蔚来汽车的电池供应商宁德时代为中国41%的电动汽车提供了电池。
能量密度是王道
不得不说,特斯拉与松下联合开发的三元锂电池,在能量密度和稳定性方面,在业界都有着突出的表现。
当松下和特斯拉在Model S上使用镍钴铝作为正极材料的三元电池时,比亚迪和大多数电动汽车仍然使用锂铁或锂锰电池。后者的成本相对较低且相对稳定,但能量密度仅为150Wh/kg。三元系统可达到250Wh/kg以上。
电池的能量密度越高,其稳定性和安全性就越差。例如,正极材料的分解温度对于锂锰为约300摄氏度,对于NCA为180至190摄氏度,而对于NMC 811仅为170至180摄氏度。
这也是为什么近年来,电池的技术一直在进步,但由于电池的正极材料被替换,安全性引起了更多的担忧。
回顾过去几年,电动汽车电池的发展基本上是朝着提高能量密度的最终目标发展的。三元体系已经取代锂铁成为市场的主流。与此同时,电池的容量正在增加。
特斯拉选择了松下的18650电池,顾名思义,它是一种直径18毫米、长度65毫米的圆柱形电池。单个电池的体积仅略大于5号电池的体积。7000多个单体容量仅为2.8-3.6安培的小型电池并联,外部包裹绝缘材料,然后在在中间填充冷却液。还有一个保险丝连接到电池上。一旦温度过高,保险丝就会熔断,这个电池就无法工作,这不会影响整个电池组。
特斯拉选择圆柱形电池可能在某种程度上是由于能量密度和安全性之间的平衡。然而,圆柱形电池的布置存在一定的空间浪费,分组效率不够高。因此,包括宁德时代在内的大多数电池制造商后来都选择了容量是圆柱形电池40倍的方形电池。
锂铁材料早期包装在方形电池中,但锂铁更稳定,可以堆叠在一起以防止出现问题。随着续航里程成为电动汽车市场增长的关键瓶颈,制造商不仅想要特斯拉三元电池的高能量密度,还追求节省空间和提高集团效率。因此,出现了以下组合:以三元材料为正极材料的方形电池。
总体而言,特斯拉在整个电池管理系统的设计、稳定性和安全性方面处于领先地位。这也是为什么特斯拉的自燃需要特别关注的原因。因为这可能意味着整个行业的更大问题仍在前方。
特斯拉S型车在上海地下室起火
安全问题
过去几年,为了抢占快速扩张的新能源汽车市场,解决消费者对行驶距离的担忧成为最紧迫的任务,安全性被选择性地忽视了。
不幸的是,政策取向也助长了这一趋势。早年,政府对汽车公司和电池工厂的补贴与能源密度直接相关。对于车企来说,优化电池管理系统和提高电池安全性可以在以后做,但如果能量密度不达标,就不会得到补贴。
在锂铁和锂锰时代,电池检查需要针灸等实验。当我们开发出三元电池时,t……
针灸实验逐渐被取消,对电池过度充电的标准从2倍电流降低到1.5倍电流,然后降低到1.1倍电流。这背后的逻辑是,按照传统的检测标准,新一代电池的安全性很难达到。为了促进整个新能源行业的发展,政策可能还必须降低标准,为新技术让路。
2018年,中国动力电池总装机容量达到57.35GWh。行驶距离仍然是限制消费者购买电动汽车的关键因素。因此,未来车企和电池工厂将不可避免地推动更高能量密度电池的大规模生产。与此同时,电池的稳定性和安全性问题可能会变得更加普遍。
当然,替代技术也在发展,比如固态电池。固体电解质不仅具有高能量密度,而且非常稳定,没有燃烧或穿孔。唯一的问题是成本仍然很高。36氪获悉,梅赛德斯-奔驰、大众以及国内初创车企蔚来和威马都在布局固态电池,但仍处于早期阶段。未来5年,三元液体锂电池仍将是市场的主流。
幸运的是,国家补贴标准已经从能量密度调整到了续航里程。随着补贴的进一步下降,未来汽车公司和电池工厂可能会投入更多精力来提高整个电池管理系统的效率和稳定性。
截至目前,特斯拉和NIO均未公布火灾事件的调查结果。不久前,特斯拉宣布对其Model S和Model X进行软件更新,以延长电池寿命并提高安全性。
在NIO团队的哀悼和董事长李斌的个人道歉之后,NIO的ES8吸烟车主也选择原谅NIO。
想象一下,如果我不是NIO的所有者,面对这样的情况,我会被包围,精疲力竭,警惕和愤怒,准备找一个引擎盖来保护我的权利,”所有者在NIO应用程序中写道。
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