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  • 电动汽车自燃“冰山一角”:高歌猛进下的安全隐患
  • 2019年05月21日来源:21世纪经济报道

提要:继今年4月,特斯拉、蔚来、比亚迪先后引发自燃事故之后,5月份特斯拉和蔚来又接连发生安全事故。电动汽车安全问题成为社会关注的焦点,虽然上述事故均未造成人员伤亡,但却引发了消费者对于电动汽车的不信任和恐慌情绪。

根本原因在于,动力电池生产企业和车企,不重视安全,为了降低成本,对电芯品控不严、BMS设计要求太低,并且没有对动力电池包足够的安全设计保护等。

电动车“火”了。

继今年4月,特斯拉、蔚来、比亚迪先后引发自燃事故之后,5月份特斯拉和蔚来又接连发生安全事故。电动汽车安全问题成为社会关注的焦点,虽然上述事故均未造成人员伤亡,但却引发了消费者对于电动汽车的不信任和恐慌情绪。

“具体原因有待调查,但这无疑给一味追求能量密度的三元锂电池敲响了警钟。如果说纯电动车冬季驾驶里程衰减还是一个顾客满意度问题,这接连发生的纯电动车自燃事故则是安全隐患,而随着电动车保有量的增加,今后更有可能变成社会公共安全的隐患。”5月17日,针对近来电动车频繁起火事件,一位业内专家对记者表示。

事实上,特斯拉、蔚来、比亚迪在国内先后有5起事故,只是浮出水面的冰山一角。根据公开资料不完全统计,随着保有量增加,过去几年,我国电动汽车起火事故逐年增加。有关部门的统计结果显示,2018年全国总共发生电动汽车起火事故40多起。而充电桩公司特来电统计的数据显示,单单在4月21日—5月10日,电动汽车起火事件就达到了11起。

一方面,动力电池不断追求更高比能量和更大充电倍率,导致安全隐患增加;另一方面,早期不成熟的新能源汽车运行几年时间后,逐步进入高危期。冷静思考十年来快速发展的电动车行业,电池安全这道最基本的难题,仍然是最重要的门槛,必须引起高度重视。

多起事故原因不明

针对电动车起火事故,各大车企都很快给出了简单的事件说明。但在近期引发强烈关注的五起事故中,只有蔚来给出了西安维修的ES8之所以引发火情的具体原因。

4月21日晚间,上海一辆停在地下车库中的特斯拉Model S自燃爆炸,并引燃了一旁的多辆车辆。4月22日,在西安蔚来授权服务中心,一辆正在维修中的ES8发生燃烧,蔚来称,事故车辆由于之前底盘遭受过严重撞击,导致动力电池包左后部外壳与冷却板大面积变形。电池包内部结构在被挤压的状态下经过一段时间后形成短路,最终引发火情。4月24日,武汉街头一辆比亚迪e5起火,比亚迪官方表示经初步检查,起火点位于车辆后备箱位置,动力电池检查完好。

5月12日,香港一停车场内的一辆特斯拉Model S自燃,并发生3次爆炸。5月16日18时16分,一辆蔚来ES8在上海市嘉定区一小区地下车库突然冒烟,消防员耗费两小时才将其扑灭。

上述五起事故中,蔚来的态度较为积极,给出了初步的调查原因,但特斯拉方面至今未对事故的调查给出详细说明。

事实上,分析电动车起火的原因较为复杂。国家市场监管总局缺陷产品管理中心曾经表示,鉴于电动车起火可能与电器线路、燃料电池、机械干涉和外部火源等因素相关,且部分证据会在燃烧过程中消失或发生变化,因此缺陷调查非常困难,原因分析异常复杂。

不过,在业内看来,电池是引发电动车起火的主要原因。“第一,电池充电时,容易因为充电短路或者操作不当而发生事故;第二,电动车发生碰撞等交通事故后,有可能造成电池的内部结构出现问题,有自燃的隐患;此外,夏天温度过高或者电池长期高速运转,也有可能造成电池安全故障。”5月19日,一位业内专家接受记者采访时表示。

而深究电池之所以带来安全隐患的内因,上述专家表示过于追求高能量密度是主因,在补贴政策的导向以及通过高续航提高竞争力的驱使下,产业链的相关企业过于追求能量密度,未能有足够的时间去做安全验证。同时,又要面临成本和价格的压力,在材料使用上贪图便宜,未能保障足够的安全性。

一个公认的事实是,电池材料的能量密度越高,安全风险也就越高。“从材料体系上,不断追求高能量密度,本身并没有错,但安全风险确实比较高。特斯拉在电池设计、电芯上代表了比较高的水平,目前仍然出现了一些问题,这意味着高能量密度的电池确实存在热失控的风险。”有电池专家表示。

针对频繁发生的起火事件,部分企业已经采取了相关举措。

5月15日,特斯拉正式宣布升级BMS软件,对“充电管理和热管理设置”做出调整,进一步保护汽车电池,并延长电池使用寿命。特斯拉强调,特斯拉电池组的设计采用了最先进的技术,只有在非常罕见的情况下才会起火,而且火势蔓延非常慢,给乘客足够多的时间离开汽车,保证安全。

虽然5月16日蔚来ES8上海的起火事件暂未公布调查结果,但蔚来汽车能源副总裁沈斐表示,事故车辆在插枪状态下停放4天,充满电后系统多次自动复充使电池长期保持满电状态,鉴于动力电池在长时间高电量的状态下的失效概率会增加,出于安全审慎的原则,在正式调查结果出来之前,对于处于联网状态的专属桩和车辆,蔚来将临时采取措施将充电量限制在90%。不过,他也强调,这一举措并不意味着事故是因为充电引起。

全产业链拉响警钟

对于自燃事件引发的关注,特斯拉CEO埃隆·马斯克表示,媒体对特斯拉自燃事件过分渲染,却对每年数千起燃油车起火视而不见,这无疑是双标。燃油车着火的频率远高于特斯拉汽车,甚至是特斯拉的5倍。

但是,电动汽车起火的问题不容忽视。很多情况下,电动汽车是突发性地毫无预兆的起火,并且,起火的速度快、温度高、蔓延快、易发生爆炸,车一旦烧起来无法快速扑救,容易爆燃殃及周边车辆起火燃烧,造成的损失巨大。

整体来看,引起电动汽车起火的直接原因或许是热失控。但是,根本原因在于,动力电池生产企业和车企,不重视安全,为了降低成本,对电芯品控不严、BMS设计要求太低,并且没有对动力电池包足够的安全设计保护等。

就电动汽车动力电池而言,电芯的选择、电池包的设计、BMS热管理系统、安全防护等一系列,都是影响电动汽车安全的关键因素。电芯、电池能量密度的高低与续航里程成正比,电量越大,续航也就越持久。但是,随之而来的安全隐患也就越高。

有观点认为,特斯拉之所以频频起火,主要是因为特斯拉搭载的高密度的圆柱形电芯,更大可能地提高电池能量密度。大部分企业选择的是方型电池,续航里程无法达到特斯拉的高度。

目前,大部分车企仍在往高续航推进,其中的一个手段是改善电池的正极材料。目前,我国电动车主要采用的三元锂电池,其正极材料镍钴锰,镍的比例越高,意味着电池能量密度越高。同时,降低价格昂贵的钴的用料,也可以降低成本。目前,市场的主流电池是NCM523和NCM622(镍钴锰比例分别为5:2:3和6:2:2),广汽新能源新近上市的AION S搭载了宁德时代生产的NCM811电池,这让其续航里程能够突破600公里,这也是第一款使用NCM811电池的量产车型。

不过,目前业界对于NCM811的电池安全性,仍然有着一些疑虑。“由于镍的比例过高,在生产中很容易出现安全性能下降、充电效率下降、过热等问题,生产电池的条件也非常严苛。安全性要求比之前要大大提高。”有汽车业内人士表示,车企应用新的电池技术时,必须保证充足的验证和安全保障。

一位宁德时代的内部人士表示,宁德时代的NCM811电池,从电芯安全、模组安全到电池包安全,都进行了多重安全设计。宁德时代进行了273项电池测试,包括100项性能测试、48项安全测试和125项可靠性测试。

多位汽车业内人士对记者表示,对于能量密度的过度追求,给电动车安全留下了隐患。随着国内电动车销量的增多,类似的起火事故也会越来越多,意味着需要更加安全的保障措施。

在新能源汽车专家王秉刚看来,电动汽车是可以做得十分安全的。“去年去日产调研知道,日产公司销售近50万辆(电动车),无火灾事故,他们的安全标准与试验方法极为苛刻。我认为,内部对自燃无法预料,是不能接受的。”王秉刚表示。

电动汽车百人会执行副理事长、中国工程院院士欧阳明高曾经表示,据其调查分析,去年上半年高发的电动汽车失火事故,虽然有验证和测试不足等系列原因存在,但主因在于电池热失控。他曾呼吁产业链上的相关企业,加强技术研发和投入,以先进的BMS和热蔓延防止手段来应对,并对电池内部的短路等情况提供预警技术干预等。同时,他也提出应尽快推出电动汽车安全年检规范。不过,中关村新型电池技术创新联盟理事长、电池百人会理事长于清教表示,考虑到成本的因素,目前车企对于搭载电池安全防护产品的积极性不强。

频繁的自燃事件,让成长中的新能源汽车面对着诸多质疑和挑战。而目前尚处于市场培育期,自燃也会让消费者对于电动车失去信任,尤其是售价较高的特斯拉、蔚来等新企业来说,对其品牌是极大的损害。

“在新车交付之前,一定要做好品质把控,对电池以及整车安全进行周密的测试验证。电池厂家和主机厂要加强自主研发,不要浮躁地跃进,而是将安全放在首位,稳步提升技术水平。”上述汽车业内人士最后表示。 【作者:左茂轩 杜巧梅】



责任编辑:周锦秀
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