全球电动化大趋势下,安全隐患已经成为整个纯电动汽车行业无法绕开的“不定时炸弹”。
初步统计,进入2018年以来,国内大大小小电动车起火事故已经超过50起,涉及客车、物流车、乘用车等不同车型,且有不断蔓延增长的趋势。
“电池热失控应该说是这些事故的主因。”
这是中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高9月20日在杭州“全球新能源汽车创新大会”上对今年以来国内频繁发生的电动汽车起火事故所做的研判。
具体来看,导致电池过热的原因各种各样,有可能是电池包本身温度不均匀,有局部区域温度高,过充过放、外短路、内短路等等这些电的原因会放热,还有机械原因,比方进水、密封不好、碰撞等等。
“下面看看最近这些事故的主体原因,我们认为是产品质量问题。”
欧阳明高认为,产品质量问题主要有三类,第一,电池产品测试验证不足;第二,车辆使用过程中可靠性变化;第三,充电安全管理技术有问题。
首先,电池产品测试验证不足。由于补贴退坡政策周期是一年一次,与产品的开发周期总体来看不是很匹配,比如说我们化学材料体系的改进一般要一年以上,但是因为企业跟着补贴的指挥棒走,盲目地追求高比能量,缩短了测试验证的时间。有时候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,但是安全性能下降。
第二是电动电池测试验证的手段不完善。这就不能反映实车的使用条件,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,部分企业甚至就没有电池安全测试的能力,生产出来的质量也就是参差不齐的。
第三是车辆使用老化过程中可靠性降低。比如说全生命周期中防水的效果不佳,一般电池密封要通过IP67标准,但是当车辆使用时间长了之后,密封就会变差,导致车辆进水,就会容易造成短路。
还比如电池的激光焊接的接头,焊接点内部容易出现空隙,这些空隙就会带来阻抗增加,进而发热导致高温点,引起热失控。再有就是电池系统和充电机高压电器老化,比如我们充电时候的接触器经常开断,有时候就会拉弧,造成高温和接触器表面的这种烧损或者粘连,会短路、会发热,这些都是热失控的原因。
第四是充电。充电过程中数据通讯不规范,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。
按道理电池管理系统关于充电有很好的断电功能,充到什么时候都是由电池管理系统控制的,我们目前并没有严格执行ISO26262功能安全这个规范,并没有完全贯彻落实,这也是我们没有遵守规范的原因导致。
不严格执行充电安全的相关标准,比如说充电继电器的粘连应该有诊断功能,但有的为了节省成本就没有。电池管理系统与充电桩没有装备合格的绝缘检测装置,车辆与充电桩形成的充电回路没有满足标准要求的绝缘电压、爬电距离、过载、IP等级、插拔力、锁止、温升、雷击等各项指标要求,BMS未严格遵守充电引导的规范。
此外,欧阳明高还总结了国内电动汽车起火事故的几大特征:
第一,是三元电池为主,磷酸铁锂也有,主要是三元电池,超过一半。
第二,圆柱形电池为主,这是其中一个比较主要的类型,因为它是钢壳,卷的比较紧,所以一旦发生热失控,它会爆炸,之后会引燃其他电池。
第三,充电失火的事故占比比较大。一般来说电池如果放电到一定深度之后不会热失控,热失控一般都是在满电状态,所以在充电的时候容易引起起火。因为充电的时候,电池与充电系统连在一起,又是热失控最容易的时候,同时还有高压电器的短路等等,都会容易引起事故。
第四,从车型的角度,新旧车型都有发生起火事故。电池的系统比能量并不是很高,因为现在发生事故的主要是前几年装的车,总体来看系统比能量并不是非常高,并不是我们所认为的非常高的比能量电池。