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电动轿车安全吗

作者/来源:CNEV-L
2016-09-29 14:55:13

      电动轿车安全吗?“安全是发展电动汽车的前提,没有安全就没有电动汽车的未来。”电动轿车的普及以来,很多新闻就传出自然着火之类的新闻,那电动轿车是否安全呢,下面就一起来了解下吧!

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  一则统计数据显示,截至2015年底,我国电动汽车事故率达到0.17%,高出世界平均水平一倍多。“电动汽车事故数量呈增长态势,一个原因是销量的快速增长。”李东说,“十二五”以来,我国累计销售各种新能源汽车44万辆,仅2015年就销售33万辆,其中,纯电动汽车超过七成。伴随着车辆、电池及线束的老化,电动汽车安全风险正进一步增大。

  “电动汽车比较典型的事故是自燃、碰撞起火和过充。”中国汽车技术研究中心标准所总工程师周荣举例说,2015年4月26日,五洲龙A10纯电动大巴在深圳普天新能源的深圳湾加电站充电时发生自燃,车辆严重损毁,幸无人伤亡。调查显示,这是一起典型的过充失火事故。“当时,车辆电池管理系统死机,但充电机并没有相应采取应急措施,而是继续充电。结果过充1小时18分钟,过充电量57.9千瓦时,最终,电池承受不了,破裂、燃烧。”

  “不管由什么引起,电动汽车安全事故的主要表现是电池热失控。”中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高说,首先是单体电芯热失控,其间的发热量可以使电池的温度升高400—1000摄氏度;接着热失控会在电池模组中像放鞭炮一样迅速扩展,车辆冒烟、起火甚至爆燃。而热失控造成的危害程度以及连锁反应的速度,又与电池材料的热稳定性密切相关。在目前各种类型的动力电池中,磷酸铁锂电池热失控的最低温度比其他材料高。

     从材料特性上看,磷酸铁锂电池燃烧像“煤炭”,而三元锂电池燃烧则像“火药”。李平说,三元材料活性高,能量密度(电池的平均单位体积或质量所释放出的电能)理论上可以达到300Wh/kg,但热稳定性较差,在200℃左右的外界温度下,就会分解并释放出氧气,与电池里的可燃电解液、碳材料一起,一点就着,而且在极短的时间内就会爆燃。磷酸铁锂能量密度极限为150Wh/kg,但稳定性较高,在700℃时才会发生分解,且不会释放氧气。即使在极端的情况下,磷酸铁锂的燃烧也不激烈,火势扩大缓慢,起火也比较容易被扑灭。

  “作为能量载体,锂离子电池必然具有一定的危险性,但这种危险性完全可以通过系统的措施来加以控制。”中国汽车技术研究中心动力电池领域首席专家、电池测试与应用技术联盟秘书长王芳认为,传统车的汽油箱和燃料电池汽车的高压氢气储罐,也都具有危险性,每年发生的传统汽车自燃以及碰撞起火事故也不在少数。

  电动汽车的安全隐患,不应全部怪罪到动力电池身上。“2015年以来的17起事故中有4起是电池系统事故、有6起是相关部件事故、有2起是充电系统缺陷引起,还有5起是违规改装或者不当使用引起。”李东认为,确保电动汽车安全,既涉及全产业链,也涉及产品的全生命周期。从全产业链来说,事故原因涉及电池单体、电池组和管理系统、线束、高压部分、充电桩、充电站等。从全生命周期看,涉及电池及整车的制造存储、运输使用维护、报废回收拆解等各个环节。

  “电动汽车安全技术涵盖动力电池、整车和充电基础设施三部分。”欧阳明高认为,就电池企业而言,必须千方百计将热失控的风险和危害降到最低。目前,我国动力电池企业的磷酸铁锂技术已经相对成熟,三元正极、石墨负极单体电池的安全性也取得了大幅提升,在阻燃隔膜、阻燃电解性、阻燃安全性方面都实现了创新,单体电池产品的检测结果与国外没有特别大的差别。

  确保电动汽车安全,整车企业更是责无旁贷。其中,科学的安全理念、严谨的开发流程、超越同级的碰撞保护性能、完善的电子电气安全保护方案等都必不可少。“比亚迪的电动汽车防水性能、长安电动车的碰撞安全性、上汽荣威完整的电动汽车安全保护方案,都做得很好。”欧阳明高指出,与国际先进水平相比,我们还有值得学习的地方。他举例说,日产纯电动轿车聆风,全球累计销售约23万辆,没有出现过一起重大事故。这得益于日产分层、分级的安全理念——首先是防控事故发生;其次一旦发生热失控,要尽量避免整车燃烧、爆炸;再次,出了事,要把事故控制在可控范围内,造成的后果要跟燃油车一样。为此,他们采用了严格的V型开发模式,从材料、单体电芯到电池包、模组,从设计层到验证测试层,全部严格按照上述理念和模式进行。

  “电动技术的突破和产业化进程可能比人们预期的要来得快。”当前,锂离子电池能量密度较2012年提高了1.5倍,2020年动力电池能量密度提升至300Wh/kg,2025年达到350Wh/kg,从技术上看没有问题。市场容量快速提升带来的规模效益,也将大大降低动力电池的成本。但必须看到,由此带来的安全性挑战会大幅提升,围绕300Wh/kg以上高能量密度锂离子电池的安全技术体系,将成为新一代高性能电动汽车最重要的核心技术。


来源:CNEV-L

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