相比燃油车市场的寒冬未退,电动汽车领域则呈现出一片“红红火火”的景象,诸多自燃事件为笼罩在车市上方的寒潮注入了一丝温暖。与去年整年可查的新能源车型的自燃事故有40余起不同,今年上半年中仅有六起纯电动车自燃,看似自燃频率直线下降,但要知道的是,去年电动汽车自燃发生时期主要为夏季。
为何纯电动车自燃事件饱受关注?
下面我们先回顾一下今年的6起纯电动车自燃事件,并看一下官方给出的回复。能够看出,特斯拉三起事故占了一半,其次便是蔚来汽车。
在去年年底,美国消防协会(NFPA)和美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)认为,燃油车发生自燃的可能是电动汽车的五倍。确实,与燃油车自燃概率比起来,纯电动车要低很多。不过有一点我们要清楚,纯电动车由于其特有结构与燃油车不同,其发生着火情况的时候,大多数是从车底的电池组开始,而非车尾部的油箱,并且往往伴随有毒气体的泄露,这对车内人员的逃生增加了极大的难度。
而且这里还有一个要点,电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能,即在电池组中同时蕴含氧化剂和还原剂。这就表明电池一旦自燃,会燃油车着火后更难扑灭,只能等电池组内部能量没有完全耗尽,或者大量用水来对电池组进行降温。
特斯拉,为何烧的总是它?
其实,电动汽车起火就跟人身体出问题一样,主要原因可大致分为两方面,一是外因,二是内因。前者主要包括过充电、外部高温、外部短路等问题,后者这主要是电池内部问题。从上述的6起自燃事件来看,大部分都可能是外因造成的,或者说由外因引发的内因。
上述的6起电动汽车起火事件中,特斯拉占了一半。从本质上讲,特斯拉所采用的三元锂电池就与其他品牌的电动汽车不同,为NCA电池,其正极材料是由镍钴铝构成,由日本松下生产。特斯拉工程师将七千余18650电芯通过导线连接并搭载于特斯拉Model X。电池组从视觉效果上来说,没有密集恐惧症的人一定会觉得非常壮观。
不过这样的壮观也是要承担风险的,复杂的电池结构往往会伴随着更高的散热要求、安全防护以及针对研发的电池管理系统。毕竟,数千颗电芯只要其中有一个出问题了,就会像灰指甲或者原子弹的链式反应一样,一传十十传百的快速将问题波及到整体。简单来说,大部分纯电动车的自燃原因都能够归结到热失控,少部分可能是车载易燃物品或者车内电路短路等问题。
下面,我们根据上述的几起自燃事故,简单分析一下并给出几点忠告。
一、避免碰撞及涉水
以4月21日首起特斯拉自燃事件为例,目前能够知道的是,这款“蓝牌”的特斯拉Model S无疑已经有些年头了。锂电池长时间的实用会导致锂在电池负极析出,生成不规则的金属锂,有些会成为类似树枝状,这就很容易破坏电池内部的结构,比如正负极中间的隔膜,直接使得电池内部短路,温度激增,一传十十传百。且从网传视频来看,从车辆冒烟到爆炸自燃,仅仅两到三秒的时间。
在这里,我们猜测,421特斯拉车库的起火事件,主要原因可能在电池老化、产生锂枝晶方面,当然也不排除车辆在之前的行驶过程中有过磕碰等外因。除此之外,若是车底部的电池组密封不够完善,车辆在涉水后也会有短路的风险。
二、注重日常电池维护
4月22日蔚来ES8于西安发生自燃,官方说法是因车辆底盘磕碰导致电池包受损,其内部电池短路造成。官方声称,这辆蔚来ES8到店是为维修前风挡及前保险杠,维修项目不涉及底盘。着火原因猜测为该车曾遭受过严重撞击,导致电池变形,引发内部短路。
如此看来,当纯电动车行驶达一定年限后,车主就需要时刻关注电池问题,并在发生事故后顺带检查底盘的电池组部分。
三、避免过充电
不久前的上海蔚来冒烟事件,据了解是因为事故车辆在插枪状态下停放4天,期间为保证车辆满电经过多次自动重复充电,使得电池内部热量积累。当然,这里面应该也会涉及到BMS电池热管理系统频繁开闭,以致硬件失效等问题。
车主在为车充电时,不能简单的“一插了之”,电量充满后应尽快停止充电,避免多次重复过充电导致电池组出现问题。
当然,在今年的6起纯电动汽车起火事件中,比亚迪e5并非从电池开始自燃,而是从车尾部,事故之后经查明能够看出,位于彻底的动力电池几乎完好无损。这样的自燃事件,有可能是车辆的电路短路,或者是后备箱放置了易燃物品。
看完了上面几起事故,能够看出,电动汽车自燃的原因或许大多是来自于外部的碰撞导致电池变形、穿刺等。除此之外,便与电池老化、过充电有关了。所以想要避免车辆自燃,车企方面也要努力,改善BMS系统,并做好电池温度管控,一旦有问题应立即警告车主。
相信很多车企都对新电池有了非常详尽的掌控,那么对于用了多年的电池又有哪些车企真的研究了?纯电动汽车进入人们的生活仅仅数年时间,各方面还有待验证及提升。尤其是电池安全方面,由于纯电动车与燃油车的结构不同,这方面大多都要重新研发,尤其是SOC显示的精确提升,对电池余量及电池状态进行精确估计,也能够一定程度提高电池安全性。
对于高能量密度电池的追求不会停止,除了特斯拉采用的NCA电池外,国内采用的都是NCM电池。按照电池内部镍钴锰的比例,可以分为NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等。目前电池企业以及车企都开始布局高镍电池,而高镍、高能量电池也同样有易热失控的风险。怎样把控其中的平衡,就要看车企和电池企业如何衡量了。
热失控一词其实不光与纯电动汽车息息相关,上至飞机下至三星手机,都有可能发生锂电池的热失控。虽然经过不懈努力能够改善车用电池的安全性,但在生活中还是要谨慎一些。
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