业界动态

动力电池安全瓶颈期: 过度追求比能量导致热失控

发布人:互联网            发布时间:2018-10-12

9月20日,在杭州举行的全球未来出行大会上,汽车业内对目前的电动汽车安全问题进行了深入分析。据不完全统计,今年,仅公开报道的电动车起火事件就高达近20起。

中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高认为,电动汽车起火事故主要是产品质量问题。产品质量问题就是指产品在设计、制造、验证、使用过程中没有严格遵守相关技术标准和规范,主要包括三类:第一是电池产品测试验证不足;第二是车辆使用过程中可靠性变化;第三是充电安全管理技术有问题。

动力电池问题是电动汽车起火主要诱因。欧阳明高表示:“近些年,国外电动汽车起火的原因主要源于碰撞,而国内电动汽车起火主要有几个特征:一是以三元电池为主,数量超过一半;二是以圆柱形电池为主,因为这种类型电池是钢壳,包裹得比较紧,一旦发生热失控就会爆炸;三是充电失火的事故占比比较大。”

过去几年,在国家大力扶持下,新能源汽车产业取得了快速发展。数据显示,去年,新能源汽车生产了79.4万辆,产量已占到当年汽车总产量的2.7%,近五年年均复合增长率达130%,连续三年的产销量居世界第一,占全球市场保有量的50%以上。今年前8月,新能源汽车的产销分别完成了60.7万辆和60.1万辆,同比分别增长75.4%和88%。

行业内权威人士提醒,在取得成绩的同时,也要清醒地看到我国新能源汽车产业发展的基础还不牢固。工业和信息化部装备工业司副司长罗俊杰提到:“目前国内动力电池综合性能仍需提升,从资源开发到回收利用等全产业链的发展还不够平衡,安全等问题使我国新能源汽车产业在未来一段时间内,仍处于‘爬坡过坎’的阶段。”

过度追求补贴

通过对事故的调查分析,多位专家认为,电池热失控是起火的主因,因为当电池达到一定温度时,电池就会产生连锁的放热反应,温度快速上升,最高的速度可达到每秒钟温升接近1千度。

引起热失控的原因有多种,电池包本身温度不均匀,局部区域温度高,过充过放、外短路、内短路等原因都会放热,此外还有机械原因,如进水、密封不好、碰撞等等。21世纪经济报道记者了解到,一般情况下,电池放电到一定程度后不会热失控,热失控一般都是在满电状态,所以充电的时候容易引起热失控。从车型来看,发生事故的车辆主要是旧车型,电池能量密度并不高。

和往年相比,今年电动汽车起火事件更加频繁,一些企业为了尽快拿到补贴,开始降低生产标准。同时,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,部分企业甚至没有电池安全测试的能力,生产出来的电池质量参差不齐。

欧阳明高表示:“目前电池产品测试验证不足。由于补贴退坡的政策周期是一年一次,总体来看与产品的开发周期不是很匹配,有些企业盲目地追求高比能量,缩短了测试验证的时间。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,但是安全性能会下降。”

除了电池本身,电动汽车在充电的过程中也容易起火。“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。正常情况下,电池管理系统对充电有很好的断电功能,但很多企业目前并没有严格执行功能安全的规范,即ISO26262《道路车辆功能安全》规范,比如充电继电器的粘连应该有诊断功能,但有的企业为了节省成本就没有装载,电池管理系统与充电桩也没有装备合格的绝缘检测装置。”欧阳明高表示。

技术推广不宜过快

根据中国新能源汽车动力电池比能量发展的趋势,很快就会向300瓦时/公斤的高比能量电池迈进,这就是所谓的高镍三元811电池,将很快进入市场,同时,它们也比原来的电池面临更高的安全技术要求。

针对国家提出的产业化目标,即2020年单体达到350瓦时/公斤,系统260瓦时/公斤,循环寿命2000次。多位专家认为,要求偏高,不宜强行推行,此外还建议补贴政策要符合技术发展的规律,对能量密度的提升不宜过快、不宜更改过频。

欧阳明高表示:“电池安全是电池技术革命性突破的第一重点,也是纯电动汽车性能提升的第一关键,电池产业发展越往后期,电池安全就越变成一个瓶颈技术,比如十分钟充300公里以上的快充技术,电池电压从300V提高到600V甚至800V,这些都与安全相关,也是今后纯电动汽车竞争的主战场。可以说安全是电动汽车可持续发展的生命线,要全面提升现有锂离子动力电池系统安全技术,全力突破新型固态电池技术。”

对此,英飞凌科技汽车电子事业部副总裁徐辉说:“我认为电动汽车起火是一个行业发展的过程,我们不能过度地去强调因为某一辆车发生自燃现象,就断定整个技术不安全。在发展过程中,企业应该更多去做一些实验和验证。同时,我认为标准也很重要,个人更希望政府的法律法规从整车分布到各个零部件,当然目前新能源车还没有达到传统燃油车的技术程度,所以大家都需要去参与到这个过程中,更快地让体系能够完善。”

版权所有Copyright©2013 江苏省创业投资协会

地址:南京市山西路128号和泰国际大厦19楼 电话:025-83303470、025-66009989;传真:025-83303470

电子邮件:jsvca@js-vc.com

31