短短幾天之內(nèi)，特斯拉、蔚來、比亞迪等電動車相繼著火，這把“火”燒紅了新能源汽車，整個行業(yè)的目光都再次聚焦在新能源汽車的安全問題上。為什么電動車會自燃？自燃的原因有哪些？電動車真的沒有燃油車安全？有沒有辦法可以解決當(dāng)前電動車遇到的問題？……帶著一系列問題，蓋世汽車采訪了中國工程院孫逢春院士。
電動車起火的原因主要有哪些？
4月21日，上海徐匯區(qū)某小區(qū)一輛Model S發(fā)生燃燒。幸運的是此次事故沒有造成人員傷亡。
在孫逢春看來，電動車自燃起火的原因很多也很復(fù)雜，但總體來講，主要還是電池的問題。而電池的問題又主要體現(xiàn)在以下幾個方面，一是電池內(nèi)部短路。比如車在震動下，電池極板的正負極的涂敷上的材料脫落以后，而出現(xiàn)電池內(nèi)短路。由于這種電池內(nèi)部短路比較難以控制，可能會是誘發(fā)自燃的原因之一。
?
二是電池的連接松動而出現(xiàn)外部接觸不良。例如特斯拉采用的都是5000到9000支的18650電池，或者是現(xiàn)在這種21700電池組成的電池包，每一個電池由于連接起來才能工作，電池的連接目前主要是靠焊接或螺紋連接，如果焊接的過程中，有個別虛焊或者是螺絲螺母沒有擰緊，就會在車產(chǎn)生振動時出現(xiàn)松動，這樣就會導(dǎo)致電池系統(tǒng)的升溫加劇，因此也會出現(xiàn)著火。
三是電池過充或過放電。在使用環(huán)節(jié)，如果電池進入生命周期的后期，由于老化會出現(xiàn)不一致性，而這種不一致性，如果過充電或過放電，會使部分內(nèi)阻變大電池內(nèi)部溫度升高，就會產(chǎn)生自燃的現(xiàn)象。同時，由于溫度升高到自燃有一個過程，所以就會像此次特斯拉的車，它既沒有充電也沒有在行駛的過程中，就靜放在地庫里面也會著火。
為什么特斯拉會出現(xiàn)“靜態(tài)自燃”？
針對此問題，孫逢春補充解釋稱，之前他們曾經(jīng)做過電池過充電試驗，根據(jù)內(nèi)部短路具體情況，一般不會充完電立馬著火，個別電池過充之后可能要過幾個小時才會出現(xiàn)自燃。
電池短路，尤其是電池內(nèi)部短路，它的燃燒或者著火非?？?，由于特斯拉采用的圓柱形電池壓力很高，就可能會產(chǎn)生一種爆燃，燃燒速度非?？?，不會像燃油車著火時慢慢燃燒。
同時，如果是個別電池過充電出現(xiàn)短路，從充電到自燃，如果汽車在行駛過程，它自燃的速度會更慢。由于開車時，電池外部有負載電流，相當(dāng)于外部接了一個電阻，因此，它內(nèi)部只有一部分電流去循環(huán)，另外一部分電流在外部，還能使車正常開，所以這樣停車的時候，一般會比開車的時候，它自燃的可能性或者概率要稍微小一些。
就像汽油車可能會出現(xiàn)靜態(tài)自燃一樣，所有的電動車在靜止?fàn)顟B(tài)下，也都有可能會出現(xiàn)靜態(tài)自燃。當(dāng)電池出現(xiàn)短路，就會誘發(fā)電池溫度升高，當(dāng)升高到一定溫度，就會出現(xiàn)冒煙著火，然后迅速擴大。
相較于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車的起火比例并不高，但由于新能源汽車是新生事物，受關(guān)注度更高，起火來勢更猛烈， 因此，就會讓公眾下意識的認為傳統(tǒng)燃油車比新能源汽車更安全。自燃的燃油車也很多，尤其是在夏天，燃油車自燃率還是很高，它并不比電動車低，只是它燃燒得沒有那么猛烈，又因為公眾對汽油車自燃早已習(xí)以為常，因此它所受到的關(guān)注度就相對低很多。
電動車自燃的危害比燃油車自燃的危害更大？
此次特斯拉地庫自燃，業(yè)內(nèi)開始傳出一種聲音“電動車自燃的危害比燃油車自燃的危害更大”。對于此觀點，孫逢春表示，不管是燃油車還是電動車，自燃時都會帶來危害。目前燃油車一直在降排放，就是要降低有害物質(zhì)的排放。由于電池被認為是化學(xué)產(chǎn)品，自燃時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，就被誤認為產(chǎn)生的有害物質(zhì)更多。其實二者都會產(chǎn)生有害物質(zhì)，只不過是一個誰多誰少的問題。
他認為這個問題應(yīng)該拿數(shù)據(jù)來說話，多定量比較，根據(jù)它的成分去推斷分析，比如磷酸鐵鋰或者三元鋰電池，要根據(jù)其材料成分，它的危害程度有多大，去進行定量分析，而不能因為電池燃燒比較猛烈，產(chǎn)生的煙也比較大，就去片面認定它的污染更大。
目前正在發(fā)展哪些新技術(shù)？
目前電池界一直在追求生產(chǎn)安全高效的電池，以及如何更安全和高效的去使用電池。眾所周知，在零下40度的冬天，經(jīng)常會遇到電池充不進電的情況，這是由于在低溫的情況下，電池不活躍，如果強行給電池充電，就會導(dǎo)致電池的壽命出現(xiàn)大幅度降低，而電池也易出現(xiàn)起火現(xiàn)象。
對于此問題，孫逢春指出，如果能夠在電池上安裝一個“控制電池工作的開關(guān)”，比如著名美籍華裔電池專家王朝陽教授提出的“免管理電池”這種概念，即電池在最好的狀態(tài)之下去工作，這樣就可以保證電池的安全性。此外，還可以通過電池管理，對電池進行預(yù)測來降低電池的安全風(fēng)險。
此外，電池在低溫的情況下，可以將其溫度提升上來之后再工作，這樣它的安全性和壽命就會處于很好的狀態(tài)。這是目前他們正在研究的一個技術(shù)之一。
另外一個技術(shù)，就是發(fā)展固態(tài)電池，在他看來，固態(tài)電池是未來的一個發(fā)展方向，將會大大提高電池的安全性。
續(xù)航里程與安全性之間的關(guān)系
就目前來看，為了增加續(xù)航里程，新能源車企都在爭先恐后的向應(yīng)用高能量密度電池發(fā)起沖鋒，以特斯拉為首的新興勢力更是將高能量密度列為續(xù)航里程提升的不二之選，但續(xù)航里程提升的同時也埋下了電池安全隱患的種子。
事實上，續(xù)航里程與安全性之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性，續(xù)航里程越高，可能存在的安全風(fēng)險相對來說就會越大。
在孫逢春看來，電動車安全問題主要是由電池引起，電池用得越多，安全風(fēng)險自然就會更大。因此讓企業(yè)把電池在保證安全的前提下，做得相對大一些，這樣焊點就會少一點，內(nèi)部出現(xiàn)問題時就會更好處理一些。因此，國內(nèi)的寧德時代、比亞迪等大型企業(yè)，他們大部分很少采用圓柱形電池，因圓柱形電池的容量做大時，若內(nèi)部出現(xiàn)短路，它的壓力就會特別高，很容易出現(xiàn)爆燃。
此外，由于電池多了成本也高，當(dāng)補貼為零時，孫逢春認為電池的續(xù)航里程應(yīng)該根據(jù)用戶需求采取多種配置，電池將來會根據(jù)用戶里程適度的需求進行配置。
同時，毫無疑問，隨著電池技水平的提高，追求高安全性和高能量密度是電池永恒發(fā)展的一個主題。
另外，孫逢春認為快速更換電池也是一種提高電池安全性的方法。如果萬一有電池出現(xiàn)問題，可以實現(xiàn)一鍵解脫，通過按一個鍵讓電池快速解脫，就不至于連電池帶車一起燃燒了。一般乘用車換電池可能兩分鐘就換完，公交車或物流車可能需要三分鐘到五分鐘之內(nèi)就換完了，非常便捷。如果能夠?qū)崿F(xiàn)，就不需要再裝那么多電池，這樣安全性也自然會提高。
對于新能源車企來說，如何做好安全防護，孫逢春認為，車企應(yīng)該懷著一顆敬畏之心，認真去做好每一個步驟、每一件事情，從設(shè)計到試驗都要非常認真。出現(xiàn)問題就去解決問題，認真去梳理、分析和總結(jié)。由于電池自燃之前會出現(xiàn)一些反應(yīng)特征，每個車企都應(yīng)該通過自己的監(jiān)管平臺去提前做好監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題時及時將問題反饋給車主，這樣就會大幅度的降低事故發(fā)生率。
本文來自蓋世汽車網(wǎng)微信號，本文作為轉(zhuǎn)載分享。
下載文檔
