現(xiàn)代Kona電動(dòng)版SUV在加拿大魁北克省蒙特利爾發(fā)生爆炸
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近日,一輛現(xiàn)代Kona電動(dòng)版SUV,在加拿大魁北克省蒙特利爾一位車(chē)主家的車(chē)庫(kù)內(nèi)發(fā)生爆炸。此次爆炸威力驚人,不止將車(chē)庫(kù)大門(mén)炸飛,連屋頂也被炸出一個(gè)大洞。現(xiàn)代Kona EV,是2017年面世的小型越野車(chē)Kona(國(guó)內(nèi)稱:北京現(xiàn)代-昂希諾)改造而來(lái),裝備鋰離子電池,最大容量64 kWh,最大續(xù)航里程415公里,該車(chē)目前尚未引入國(guó)內(nèi)。
車(chē)主稱該車(chē)購(gòu)自2019年3月份,爆炸發(fā)生時(shí)并未充電;據(jù)查爆炸發(fā)生那天,當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?2攝氏度,最低19攝氏度。如此劇烈的爆炸和燃燒,居然是由傳統(tǒng)車(chē)企制造的電動(dòng)車(chē)引起,這不免讓人對(duì)當(dāng)下電動(dòng)車(chē)安全感到擔(dān)憂。老牌車(chē)企都難以保證電動(dòng)車(chē)的安全,更何況新興的電動(dòng)車(chē)企。
電動(dòng)車(chē)自燃或爆炸,大都是從極為活躍可控性較差的鋰離子電池開(kāi)始的。說(shuō)起鋰離子電池的安全缺陷,就不得不提16年的三星Note 7 爆炸事件,因電池設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致電芯遇熱會(huì)發(fā)生短路膨脹,電解聚合物激烈反應(yīng)發(fā)熱起火。
這個(gè)過(guò)程雖然發(fā)生在3500mAh的三星Note 7電池上,或許只是一陣濃煙和起火,但若是有5000顆三星note 7同等能量的鋰電池裝上現(xiàn)代Kona電動(dòng)車(chē)上呢?這5000顆電池一旦失控,就會(huì)造成上述新聞圖片所示的圖像,車(chē)輛發(fā)生爆炸,起火燃燒殆盡,停車(chē)庫(kù)大門(mén)和屋頂被掀飛的恐后果。
首先我們需要厘清一個(gè)概念,不管電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池是自然還是爆炸,都稱為安全性失效?,F(xiàn)今的安全失效,一般都是因?yàn)殡姵毓芾硐到y(tǒng)(BMS)失去在電池過(guò)熱、短路、過(guò)充時(shí)及時(shí)阻斷的能力。究其本質(zhì)還是在于電池中使用的反應(yīng)物‘鋰’化學(xué)特性太過(guò)活躍,常常會(huì)因電池正負(fù)極短路,導(dǎo)致BMS(電池管理系統(tǒng))也難以百分百控制其化學(xué)反應(yīng)。
電池主要由三層(正極、隔膜、負(fù)極)結(jié)構(gòu)和分布其中的電解液緊密疊加組成,短路則是指正負(fù)極以電子方式在內(nèi)部互連,使得局部高電流密度。
這使得局部溫度升高,達(dá)到一定閾值后,電解液和聚合物開(kāi)始分解,放出大量氣體和熱,產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)。比如:電池發(fā)熱鼓脹,撐破電池外殼,空氣直接接觸‘鋰’,進(jìn)而劇烈反應(yīng)開(kāi)始燃燒并放出濃煙;若在密閉環(huán)境內(nèi),就可能發(fā)生上述新聞中的爆炸。
如何解決正負(fù)極連接?隔膜至關(guān)重要,但隔膜的生產(chǎn)工藝非常難,目前全球只日本、韓國(guó)掌握了核心技術(shù),不能提升隔膜對(duì)電池的保護(hù),就意味著純電動(dòng)汽車(chē)根本無(wú)法普及。要從源頭上阻止電動(dòng)車(chē)變身Note 7,就得盡一切辦法阻止電池正負(fù)極短路。
有熔斷通道阻止鋰離子的隔膜,有加入阻燃劑的電解液,但面對(duì)外部的撞擊、針刺、人為破壞導(dǎo)致的短路時(shí),鋰離子電池目前尚無(wú)完美的解決辦法,只能依靠BMS來(lái)控制短路的范圍和烈度。這也意味著若BMS失效,電動(dòng)車(chē)一旦發(fā)生事故傷及電芯,大概率會(huì)出現(xiàn)冒煙、燃燒,甚至是爆炸;就像蔚來(lái)和特斯拉的自燃事件一樣。
雖然有GB/T 31485-2015《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》中有嚴(yán)苛的針刺和高溫檢驗(yàn)要求,但這卻并非強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),只是推薦。最后:在沒(méi)有解決鋰離子動(dòng)力電池碰撞安全性之前,一味追求高能量密度,就如同加注石油來(lái)冷卻活火山一樣,一旦噴發(fā),后果不堪設(shè)想。