新能源车安全与续航两者如何平衡

2019-04-23      570 次浏览

新能源汽车发展初期,续航短、充电配套设施不完善,在日常用车生活中的确很不方便,但在各路资本的推动以及国家补贴和政策支持下,如今,续航里程和充电设施这两个指标,足以满足城市用户的需求。


2018年,新能源乘用车销量达101万辆,同比增长83%,与不断下行的传统燃油车形成鲜明对比,但随着销量猛增的同时,新能源汽车的质量和安全问题也日益严重,据国家市场监督管理总局质量发展局统计,2018年,新能源汽车召回数量达到135751辆,起火事件40多起。


新能源汽车专用变速器、电池、制动助力真空泵成为三大问题,其中,因电池过热导致车辆自燃是其最主要的原因。强大如特斯拉都不知道发生了多少起起火事故了,电池自然、车辆起火等事故是如影随形,不曾离开过。


这不,在4月21日晚,据上海市徐汇区文定路某小区车库监控画面显示,一辆特斯拉轿车突然冒出白烟进而起火燃烧,火势还殃及周遭停泊的其他车辆,特斯拉官方回应称,已经派出团队赶往现场调查并核实情况,目前火势已经被扑灭,没有人员伤亡,但停放在旁边的轿车被殃及。


另外,现场并没有发现有充电桩,怀疑是非充电时自燃,车辆在静止停放的状态就发生自燃,当然,视频只有短短的10秒,尚未了解其前因后果,如果单纯是车的问题,该起事件就会上升到电动车对全球公众安全的影响。


事后,相信有不少停车场会出台电动车禁止入地下车库的规定,以及特斯拉周围的车位估计没人敢停放了。


投射到国内的新能源车领域,电池技术和安全问题也一直是行业的“死穴”,在新能源车市场高歌猛涨的当下,电动车被誉为是自主车企“弯道超车”的秘密武器,但是,电动车质量问题频发,我们是否要回归到产品本身,停下来认真思考新能源车自燃事故频发的原因在哪?安全与续航两者能达到最优的平衡点吗?


起火原因分析


电动汽车发生自燃时,无非是四种状态,一是在充电中起火;二是在行驶过程中发生异常,停车后起火;三是车辆处于静止状态时起火;四是碰撞引起的起火,其中,又以充电过程中燃烧最为常见,也就是BMS电池管理系统出现问题。


现阶段来说,锂离子电池体积小容量密度高,高能量密度的特性使其成为电动车的首选,但锂的化学特性太活泼,锂金属一旦暴露在空气中,则会发生强烈的氧化反应,进而发生燃烧、爆炸等情况,所以会出现视频动图中的一幕。


为此,锂电池都被封装在密闭容器中,以不锈钢或者铝合金外壳防止外力破坏,而电池内部同时采取隔膜阻断保护防止电池内部发生短路,但在用过高的电压、充满后继续长时间充电等情况下,电池内部的锂离子会形成金属锂结晶,到达一定程度时会穿破隔膜使电池发生短路。


一个成熟的BMS和合格的电子保护装置可以使电动车自燃几率大大降低。


视频中的特斯拉还是挂着蓝牌,明显是早几年的产品,在多次充放电尤其是高功率直冲的情况下,有可能导致其中一节电芯内部的锂结晶不断生长,最终是刺破了电池内部阻隔膜导致短路,电池热失控后引发火灾,这也是电动汽车自燃起火的主因之一。


能量密度or安全性


国家新能源补贴政策周期是一年一次,对补贴标准也是逐渐提高,这一定程度上是倒逼车企在不断进步,最明显的变化,则是续航里程的不断提高,而为了提升车辆动力表现和续航里程,厂家更倾向于直接加大电池容量和能量密度。


这样一来,虽然动力表现和续航里程都提高了,但电池的安全性却下降了,电池能量密度越高,电池的稳定性就越差,它们一直是一对矛盾体,在这方面,厂家明显是没有找到两者最好的平衡点,一味地提升电池能量密度,而忽略了电控与电驱动的投入和研发。


目前,新能源车行业普遍采用锂电池方案,但锂电池也分出了磷酸铁锂、三元锂等分支,还有不乏氢燃料电池、石墨烯电池,未来技术方向的不确定性,加上政策的主导性,无论是电池还是汽车厂家不敢放手一搏,拖慢了电池的研发速度。


我们不要求100%的不出意外,而是把意外的后果降到最低,在急速追求高能量密度的道路上,新能源补贴政策有利益有弊,如果一味追求续航里程,不管电动车能跑多远,如果安全问题不能解决,那也是一辆装有定时炸弹的车。


写在最后:新能源汽车目前面临的最大威胁不是补贴退坡,而是接二连三的起火事故,而作为消费者,他们也似乎麻木了,起火事故调查结果都是甩锅的份,这不应该是新生事物成长过程中必须经历的,涉事的电池企业和车企,应该为此付出沉重的代价。


那些不重视安全,为了降低成本而对“三电”系统要求不严格的车企,监管部门早也应该出手整治,严惩粗制滥造导致的起火事件责任方,防患于未然,对于新能源车的安全性来说,已经不光是保证电池这单一部件安全性那么的简单。


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