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電池安全是電動汽車的世界級難題

鉅大LARGE  |  點擊量:887次  |  2020年07月01日  

一次車禍引發大火,奪去三條無辜的生命。電動汽車從解決世界能源危機的寵兒,一夜之間成為人人談之色變的危險品。事實上,電動汽車出現起火或爆炸絕非個案,在世界各地此類案例屢見不鮮。電池系統易燃易爆的特點使得電動汽車的安全性成為世界汽車產業面對的難題。那么,電動汽車真的不安全嗎?有沒有辦法讓它變得更安全呢?


鋰離子電池為何不安全?


據了解,目前比亞迪采用的是磷酸鐵鋰離子電池,是鋰離子電池中的一種。鋰離子電池剛出來的時候用在手機中,那時候就有爆炸的事故,鋰實在太活躍。后來美國科學家發明磷酸鐵鋰材料就一定程度上抑制了它的活躍性,對電動汽車的安全性也有大的改善。


近日,筆者采訪了我國電工技術學會電動汽車輛專業委員會技術服務中心主任王天順,他認為問題的關鍵在于電池方面。據他介紹,由于鋰離子電池容量小,一輛鋰離子電池電動汽車會使用幾百塊鋰離子電池,電池管理系統很難控制電池的一致性,再加上鋰分子比較活躍,即使在靜止存放的狀態下也有可能發生爆炸,因此在安全性上很難控制。


資深汽車評論員賈新光認為,關于純電動汽車的安全性能的鑒定,要從電池以及相關配套零部件等方面進行考量。電動汽車的電池安全的提升是一個過程,要在電極、隔膜等材料以及保護技術、保護電路等設計方面加以完善。


有關鋰離子電池的安全,賈新光認為:鋰的活躍性比較高,易燃易爆,要通過質量控制以及大量的試驗應用來加以檢測。關于電動汽車電池重量過大的問題,賈新光認為,公司偏重于提升續駛里程,動輒達到300公里,這有來自社會壓力的因素,而在國外,續航都是40公里起算的。


當前鋰離子電池在安全性能方面確有不足,但行業正在通過產業化和技術創新不斷提升和完善,王天順表示,目前要加強售后服務體系建設,建議經常更換電池,所用電池在每一次更換中都由專業的維修師進行嚴格的檢測,及時發現問題。這說明鋰離子電池安全性仍是一個沒有完全克服的問題,鋰離子電池材料兼容性的基礎研究目前國內依然薄弱。


鋰離子電池為何燃燒?


此前,有關部門將純電動汽車作為國家新能源汽車的發展方向。純電動汽車也因此獲得了國家政策的扶植。在此之后,國內各大車企集團基本都在電動汽車研發領域投入了巨大的人力物力。在526重大交通事故發生之后,國內各大車企集團也開始重新審視電動汽車的安全問題。日前,筆者采訪了國內某大型汽車集團研究院的電動汽車項目負責人,讓他來談談電動汽車的安全問題。從事故車的照片來看,基本上可以確定是電池組部分發生燃燒。在分析526重大交通事故時,這位業內人士向筆者分析道。在他看來,電動汽車最危險的部分就是電池組,而目前來看,電池組的特點是易燃易爆,這就使得電動汽車的安全性大打折扣:目前,使用在電動汽車上最成熟的電池就是鋰離子電池。但是,理論上講,鋰離子電池也無法做到完全杜絕燃燒。


也有專家質疑,認為涉事車輛著火或因比亞迪E6電動汽車電壓系統及電池設計不合理。電動汽車電壓系統高于200伏就是不安全的,而比亞迪E6電動汽車高電壓系統多達300多伏,不僅可能在碰撞中出現電火花從而引爆電池,還使車內的人更易觸電。此外,比亞迪E6電動汽車用的是插電式電池,充電插座一旦遭遇強大的外力沖撞,正負極接通短路,短時間內就會造成高溫燃爆。


電池安全是世界難題


相關于傳統燃料汽車,電池組易燃易爆的特性使得電動汽車較為脆弱。這位業內人士向筆者透露說,不單在我國,國外電動汽車在碰撞測試中出現燃燒乃至爆炸的案例屢見不鮮:最離奇的是,美國一輛電動汽車,在發生碰撞三周之后,停在車庫發生了自燃。調查后認為,其原因有可能是碰撞造成電解液發生輕微滲漏,而當后來滲漏聚集到一定程度時,發生了燃燒。


于如何提高電動汽車安全性的問題,這位業內專家指出:目前來看,提高電動汽車安全性的方法除了對電池組加強保護之外,很難有實質性的技術出現。因為,即使是在碰撞發生瞬間將電路系統都自動切斷,電池組本身也會在外力擠壓的情況下發生燃燒。


而在這方面,國外的相關經驗是使用碳纖維等高強度復合材料對電池組加以包裹保護。但是此種做法成本太高,難以在量產民用車型上大規模推廣使用。


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