編者按:新能源車安全問題覆蓋全生命周期,包括設(shè)計研發(fā)階段、制造和使用過程、監(jiān)控環(huán)節(jié),比如生產(chǎn)過程控制不嚴、充電管理不到位等,某一個環(huán)節(jié)如果把控不好,就有可能導致著火事故。動力電池質(zhì)量問題已成為引發(fā)車輛自燃的主要原因。
接二連三的自燃事件引發(fā)了人們對新能源車安全的擔憂。矛頭直指為新能源車提供能源的動力電池。
“如果不尋找新能源車著火事故產(chǎn)生的原因,車輛自燃事故可能還會在國內(nèi)市場繼續(xù)上演。”一周前,北京理工大學機械與車輛學院副教授孫立清在接受《中國消費者報》記者采訪時曾這樣斷言。
令人意想不到的是,僅時隔幾天,5月12日,一輛特斯拉ModelS在香港新浦港廣場停放約半小時后,電池突然開始冒煙并起火。同時,事故引起現(xiàn)場爆炸聲響起,造成車輛前部燒毀。
接二連三的自燃事件引發(fā)了人們對新能源車安全的廣泛擔憂。矛頭直指為新能源車提供能源的動力電池。
動力電池發(fā)展離不開安全
中國汽車工業(yè)協(xié)會最新數(shù)據(jù)顯示,2019年1-4月,新能源車銷量達到36萬輛,同比增長59.8%。
在整體車市持續(xù)低迷之時,新能源車逆勢上漲的表現(xiàn)實屬難得。
在很多車企眼中,新能源車代表著明天車市的希望,自然加大了對于該細分市場投入力度。而正是被寄望引領(lǐng)未來、市場地位日漸提升的新能源車,在迅猛發(fā)展同時,安全出了問題。
事實上,近期發(fā)生的自燃事故,只是新能源車所暴露出來問題的冰山一角。
今年1月,中國電動汽車百人會發(fā)布《鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》(以下簡稱《報告》)統(tǒng)計顯示,自2011年至2018年10月,國內(nèi)新能源車著火事件共108例。隨著保有量的持續(xù)增長,新能源車事故量呈快速增長態(tài)勢。
國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目專家組組長王秉剛表示,新能源車安全問題覆蓋全生命周期,包括設(shè)計研發(fā)階段、制造和使用過程、監(jiān)控環(huán)節(jié),比如生產(chǎn)過程控制不嚴、充電管理不到位等,某一個環(huán)節(jié)如果把控不好,就有可能導致著火事故。
那么,到底是哪個環(huán)節(jié)出了問題?
中國電動汽車百人會公布的一組數(shù)據(jù)會讓人們更加接近事實真相。數(shù)據(jù)顯示,過去8年,國內(nèi)新能源車著火事件中與動力電池相關(guān)案例為92例,占比高達86%。從內(nèi)部因素看,電池熱失控導致的自燃是主要原因,電池的熱失控是機理復雜、危害嚴重的電動汽車安全問題。
由此可見,動力電池質(zhì)量問題已成為引發(fā)車輛自燃的主要原因。
2018年,國內(nèi)新能源車銷量為125.6萬輛,而新能源車召回數(shù)量高達13.8萬輛,涉及眾泰汽車、騰勢、特斯拉以及力帆汽車等7家車企,召回比例高達13%。
市場監(jiān)管總局發(fā)布的召回信息顯示,江淮汽車召回4248輛新能源車,召回原因是車輛使用過程中可能發(fā)生局部過熱,導致電池熱失控,存在安全隱患,可見問題也出在動力電池上。
動力電池質(zhì)量參差不齊
“國內(nèi)新能源車市場正步入快速軌道,但一些品牌著火頻率過高是不爭的事實。”中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長葉盛基表示,這說明在事關(guān)消費者生命財產(chǎn)安全的關(guān)鍵問題上還有很大提升空間,動力電池是其中很重要的一個方面。
其實,新能源車一哄而起,市場發(fā)展一旦過熱,自然就會出現(xiàn)產(chǎn)能超過市場需求的局面。
當前,除比亞迪、騰勢等少數(shù)幾家車企使用自產(chǎn)動力電池外,其他車企均采取外購方式解決動力電池需求。換句話說,大部分汽車企業(yè)在新能源車最為核心部分并沒有絕對話語權(quán)。
王秉剛表示,動力電池研發(fā)是一個相對緩慢的過程,需要充分考慮到使用材料、電芯水平、內(nèi)阻、電壓、功率等方方面面的因素,它好比傳統(tǒng)燃油車發(fā)動機,做出來容易,做好需要下大功夫。
眾所周知,目前國內(nèi)主流新能源車均采用鋰電池,雖然其相較于鉛酸電池在安全性能方面有很大提升,但不可避免地還是會出現(xiàn)一些問題。
近來,人們最常聽到的動力電池起火事故,其主要原因是車輛在不同狀態(tài)下,電芯受到內(nèi)阻影響,在輸出電能時釋放出熱量,使得自身溫度變高,同時也會聚集大量熱能在電池包中,最終因無法散熱而造成失火事故?!秷蟾妗凤@示,我國對電動汽車企業(yè)及產(chǎn)品采取公告管理,要求電動汽車符合常規(guī)汽車和電動汽車專項檢驗標準,但是公告管理只是對樣車負責,部分產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,比如電池模組一致性不高、BMS(電池管理系統(tǒng))對充電管理存在缺陷等,這些都有可能導致電動汽車安全事故發(fā)生。
孫立清直言,鋰電池處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,存在著生產(chǎn)工藝不完善,生產(chǎn)設(shè)備自動化程度不高等現(xiàn)實因素,很難保證鋰電池出廠時的初始一致性。
隨著新能源車市場占有率提升,發(fā)展軟包電池逐漸得到各大車企的認可。北汽新能源、上汽集團、奇瑞汽車等十余家車企已經(jīng)用行動做出了選擇。但實際上,軟包電池同樣也面臨技術(shù)缺陷的問題。“軟包電池沒有厚厚的外殼,重量更輕,電池形狀也更靈活。不過,沒有外殼保護讓電芯機械強度存在短板,封口工藝難度也較大,導致電芯一致性稍差。而這會直接導致整組電池穩(wěn)定性下降。”孫立清說道。
除此之外,我國按照國家機動車安全技術(shù)檢驗標準對電動汽車進行檢驗,但是,按照現(xiàn)有技術(shù)檢驗模式,在不拆解前提下,檢驗部門難以對電動汽車電池、電機、電控等特殊要求進行有效檢驗,無法及時發(fā)現(xiàn)實際問題。
以上種種因素,都會給新能源車安全帶來一定影響。
國產(chǎn)電池工藝積累還需提升
如今,自主品牌新能源車在國內(nèi)市場份額已超50%以上。與傳統(tǒng)燃油車不同的是,國內(nèi)新能源車基本上采用國產(chǎn)動力電池,并非外資品牌核心零部件。
這是否說明國產(chǎn)電池技術(shù)水平高呢?《報告》顯示,動力電池產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展,國產(chǎn)電池廠商借助新能源車先發(fā)優(yōu)勢,已經(jīng)成為全球主要鋰動力電池生產(chǎn)國。但在核心技術(shù)方面,韓國在化學電池材料領(lǐng)先,在正極、負極、電解液、隔膜四大關(guān)鍵材料領(lǐng)域具備全面技術(shù)儲備;日本動力電池產(chǎn)品能量密度全球最高。而從企業(yè)在工藝積累的深度來看,國產(chǎn)電池競爭力依然有限。
從技術(shù)潛力角度來看,磷酸鐵鋰體系理論能量密度約為170瓦時/千克,三元鋰電池理論能量密度是300-350瓦時/千克,同時存在熱分解溫度低、易燃燒爆炸等安全性問題,二者能量密度提升空間相對較小。
據(jù)《中國消費者報》記者了解,未來,全固態(tài)鋰電池能量密度提升潛力大。固態(tài)鋰電池與傳統(tǒng)鋰電池相比最大特點在于其使用了固態(tài)電解質(zhì)材料,改變了鋰電池傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),隔膜等不再是必備要素,帶來巨大技術(shù)優(yōu)勢潛力。
據(jù)悉,固態(tài)鋰電池的主要技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在安全性高,大幅降低電池燃燒、爆炸風險。此外,是消費者最為關(guān)心的能量密度高,全固態(tài)鋰電池能量密度預估最大潛力值達900瓦時/千克。
孫立清表示,現(xiàn)有技術(shù)研發(fā)距離產(chǎn)業(yè)化還有一段距離,是否能夠在一定時期替換現(xiàn)有體系電池還不確定。但可以肯定,新型電池的出現(xiàn),有望打破當前動力電池的技術(shù)瓶頸、降低電池成本、提高續(xù)航能力,為消費者帶來更好的產(chǎn)品。
原標題:急功近利的動力電池