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特斯拉、蔚来、理想……新造车为什么爱自燃?
作者 | 周继凤
编辑 | 金玙璠
新能源 汽车 自燃、起火早已不是什么新话题,不过这一次又加入了新选手。
5月8日,一辆理想ONE新能源 汽车 在湖南长沙市街头发生了引擎舱冒烟着火的情况。根据网上流传的现场视频,事故车前机舱冒出大量浓烟并有起火现象,明火被熄灭后,车辆前脸和前机盖几乎全部被烧毁,所幸无人受伤。“恭喜理想ONE正式跨入新能源大家庭。”该事件发生后,有网友如是调侃。
事后理想 汽车 官方微博迅速回应:经过现场检测,车辆电池系统没有出现问题,目前车辆已经移到安全区域进行检测,有后续调查结果会及时发布。
当事车主在理想官方APP中回复称,初步判断此次起火原因不是增程器和油路问题,也不是电池的问题,等待后续的调查。
双方第一时间撇清自燃与电池的关系。这并不奇怪,近年来新能源 汽车 自燃事件屡见不鲜,其中多例事故问题出在电池身上。
在国内新能源 汽车 补贴政策的背景下,新能源 汽车 销量一路高歌猛进。据新能源 汽车 国家大数据联盟所统计的数据显示,截至2019年底,全国新能源 汽车 保有量达381万辆,占 汽车 总量的1.46%,并且新能源 汽车 增量连续两年超过100万辆,呈快速增长趋势。
据《新能源 汽车 国家监管平台大数据安全监管成果报告》,自2019年5月以来,新能源 汽车 国家监管平台共发现新能源 汽车 安全事故79起,涉及车辆96辆。其中,47辆事故车接入了国家监管平台,28起事故在发生前10天内国家监管平台已对其进行过预警提醒。
对于车企而言,新能源 汽车 的安全隐患已经成为制约其发展的短板 。比如,去年因多起自燃事件,蔚来不得不一口气召回了4803辆,损失惨重,特斯拉也多次因国内外的自燃事件股价应声下跌。
此次理想 汽车 自燃,再次将新能源 汽车 推到风口浪尖。人们不得不重新开始审视新能源 汽车 的质量和安全问题,新能源 汽车 为何老是自燃?购买新能源车还有安全保障么?
燃 财经 从自2019年以来发生的新能源车自燃事件中,挑选了事故披露信息较为清晰的18起作为样本。品牌方面,国内造车新势力中,蔚来 汽车 发生过多次起火事件;领头羊特斯拉亦不能幸免,其中发酵最大的当属特斯拉“421大火案”。2019年4月21日,上海徐汇区裕德路泰德花苑小区地下车库内,一辆特斯拉轿车突然冒出白烟,进而起火燃烧,火势还殃及了周遭停泊的其他车辆,自燃过程全程被监控器记录下来,一时间谈特斯拉色变。
从电池类型来看,相当多的事故车配置了三元锂电池;从事故发生时的状态来看,处于行驶状态的为四起,占比约22%,处于充电状态的为五起,占比约28%,处于静置状态的为七起,占比约38%,未知状态的两起。另外,自燃事故多集中爆发在夏季;乘用车的事故远高于专用车。
北京理工大学副教授、新能源 汽车 国家大数据联盟副秘书长刘鹏在一次微课堂的分享中也验证了这一点,充电过程、充满电后的静置状态是着火事故的主要构成部分,新能源 汽车 安全事故大多发生在高SOC(State of Charge,即“剩余电量”)状态;在全国车辆安全事故中,乘用车事故占比高于专用车,达到56.9%,其中三元锂电池占比最高,达到88.89%。
具体到事故原因,中国乘联会秘书长崔东树向燃 财经 表示,新能源车自燃主要存在以下几种情况:
第一, 汽车 底盘发生碰撞时,内部电池包里的电芯或者高压器件受到挤压或穿刺,以及电池包内部其它部件在碰撞中也有发生短路甚至起火爆炸的危险,易引起火灾。
以2019年4月22日一起蔚来ES8事故为例。西安一辆正在维修中的蔚来ES8突然着火,调查结果显示,事故车辆由于之前底盘曾遭受过严重撞击,导致动力电池包左后部外壳与冷却板大面积变形。
随后,蔚来在短时间内接连发生自燃事件。最后经蔚来和专家组调查发现,造成车辆出现缺陷的原因是,动力电池模组内部走线方向存在问题,导致线束与电池组框架摩擦,并被盖板挤压,极端情况下会磨损线路绝缘层,进而造成短路,过热后失控起火。
为此,蔚来不得不召回搭载2018年4月2日到2018年10月19日期间生产的动力电池包的蔚来ES8电动 汽车 ,共4803辆 汽车 。
第二,电池前期热管理不足,加之高温季节内部温度偏高,易引起电池热失控。
如2019年3月份,深圳连续发生多起北汽威旺407EV自燃事件,事故认定,北汽威旺407EV使用的一组43.5kWh的三元锂电池组存在质量问题,导致频繁出现热失控事件。
第三,也是最常见的情况,即新能源车电池在充电过程中,尤其快充方式下,电池风险加大。
目前电动车动力电池主要为锂电池,分为锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂等。其中,磷酸铁锂密度差,续航力较低,应用少;锰酸锂循环寿命和能量较低,不适合用于动力 汽车 。目前最为电动车企青睐的是镍钴锰酸锂电池,即三元锂电池,能量密度高于锰酸锂,可达到200~300wh/kg,续驶里程也更长。
三元锂高续航,能量密度大,活性大,但也容易热失效。“一旦过充,也就是电量充太满,容易产生结晶,刺破电池隔膜,发生短路,或产生大量余热进行燃烧。”中国电池工业协会常务副理事长兼秘书长王敬忠曾向《中国新闻周刊》解释道。
新能源 汽车 领域资深专家王朋波对燃 财经 表示,“起火事故基本上,要么是充电导致的热失效,要么是被撞击或者曾经受到撞击,完全静置状态下自己起火的事故,极其罕见。”
“前些年,整个行业野蛮生长。一方面是新能源 汽车 推广应用财政补贴政策的标准逐年提高,整个行业成本压力越来越大。”长期观察新能源 汽车 行业的分析师王旭表示。
相比2017年,2018年的补贴政策对续航里程、电池能量密度以及能耗水平的门槛提高,比如动力电池系统的质量能量密度门槛,由此前的90Wh/kg提升至105Wh/kg,续航里程的门槛由此前的100km提升至150km。也就是说,续航里程不到150km的车型将不能拿到补贴。
2019年的补贴政策进一步提高了补贴门槛,纯电动乘用车工况法续驶里程不得低于250公里,相比于上一年的最低续航要求,提升了100公里;同时,降低了新能源乘用车、新能源客车、新能源货车的补贴标准,补贴退坡幅度超过50%。
而另一端的消费者也更看重续航里程。不止一位购买或准备购买新能源 汽车 的消费者向燃 财经 表示,除了牌照外,续航里程是购车首先考虑的因素。
“双重‘压力’下, 车企为了提高续航里程,吸引消费者,赶上政策,不惜铤而走险,压缩研发周期,减少安全性测试,留下了不少隐患 。”王旭表示。
汽车 行业分析师任万付进一步称,“把电池的能量密度提高到某一个等级,需要12-24个月的验证周期,如果安全性耐久性的测试被人为砍掉,还没有完全验证就进行商业化应用,安全隐患自然也就留下了。”他认为,不止是电池,新能源车“急功近利”背后,隐藏着诸多隐患。
崔东树也透露,最近一系列自燃事件的核心原因是“ 设计不合理 ”, 而不仅是电池本身的问题。“归咎于三元锂电池,是别有用心的说法,或是借此来保护落后产能 。”他说。
王朋波亦表示,三元锂电池的电芯活性确实较大,但安全性,还与电芯之间是否有隔绝热失效扩散的材料、电池BMS管理策略、电缆线路设计、散热系统设计、电池壳体结构设计、整车结构防护有关联。
其一,为了提升续航里程,当前的纯电动车大都将动力电池布置在底板下方,电池面积大,几乎覆盖整个底板,其周边到车身边缘的距离通常不会很大,因此在碰撞或托底时容易被挤压。其二,近年来电池单体的能量密度提升过快,伴随的就是电芯稳定性的降低,在机械载荷下发生热失控的风险加大。因为补贴政策对动力电池系统能量密度有要求,为提升整包能量密度,国内的纯电动 汽车 倾向于将电池包壳体结构做的尽量轻巧,导致对内部模组和高压器件的防护不足。
“从最近的政策可以看到,国家对新能源 汽车 的技术要求在逐步放缓。”任万付表示。
4月23日,财政部等四部委发布《关于完善新能源 汽车 推广应用财政补贴政策的通知》,2020-2022年补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%,退坡幅度减小。新政还修改了新能源电动车补贴的续航里程数,大于等于300、不低于400公里补贴1.62万元,大于等于400公里补贴2.25万元。
任万付告诉燃 财经 ,“几年前,新能源 汽车 的续航里程平均也有100多公里,现在平均续航里程已经达到了300公里,有些产品的续航其实可以达到700-800公里。但 政策对续航里程的要求停留在300公里,基本上是行业的平均水平 。”
在此背景下,充电模式也被一些业内人士呼吁需要改进。与直充补电相比, 换电模式更能提前获知电池的安全和使用状态,但不止一位业内人士对燃 财经 表示并不看好该模式 。
其中,易观分析师宋谨称,换电模式确实可以快速实现能源补充,减少续航焦虑,但现阶段还存在较大的不确定性,做换电投入产出比太差。首先,动力电池的标准化还不完善,规格存在较大差异;其次,2019年我国电动车销量为120万辆,具体到每个型号,规模都不大,暂时很难盈利。
电芯本身也有进步。王旭对燃 财经 表示,目前技术在不断进步,比如比亚迪最近研发的“刀片电池”,相比传统磷酸铁锂电池,体积比能量密度提升了 50%,各方面的特性都可以与三元锂电池一较高下。
“事实上,在国家对能量和续航里程提出更高要求后,安全隐患并没有加大,原因在于,着火的都是老旧产品,并不是新产品。”崔东树表示,目前来看,解决问题还是要靠产品技术提升,补贴政策也要引导技术升级,推动行业进步,而不能够简单地保护落后产品。
*题图来源于视觉中国。应受访者要求,文中王旭为化名。
3个月79起安全事故,如何解决锂电池车自燃问题?
79起安全事故中,65%的事故车辆为乘用车、28%的事故车辆为专用车、7%的事故车辆为客车。
为何锂电池汽车这么容易发生自燃现象?氢云链觉得主要由以下以下三类:
(1)机械电气问题,如碰撞、穿刺、浸水、引燃等。
碰撞会导致锂电池内部结构损坏或外壳破损,严重情况下会导致锂电池的电极暴露在空气中;穿刺会导致隔膜破损,导致内部短路;浸水后若水进入电池,会与锂发生剧烈的化学反应。
(2)电化学和产品质量问题,比如过充过放、过热、内部短路。
过充过放容易造成膨胀鼓包、电极析锂刺破隔膜等;过热可能由于热管理失效引起,短时间内电池释放大量热量导致热失控;内部短路则是由于内部结构破损引起。
(3)厂商和消费者的问题。
如厂商为了减少成本,降低生产安全要求,偷工减料,防护措施不到位,或是为了追求补贴,缩短电池产品测试验证时间,技术验证周期偏短导致了技术验证不足、工程解决方案不成熟。而消费者私自改装,使用和保养不当,也会增加电池着火风险。
该报告显示,在已查明着火原因的车辆中,58%的车辆起火源于电池问题,19%的车辆起火源于碰撞问题,还有部分车辆的起火原因源于浸水、零部件故障、使用问题等原因。
如何解决目前锂电池汽车的着火问题?
对于解决锂电池自燃问题,氢云链认为应该要从以下3个方面入手即:
(1)采用高安全性的固态电池技术
固态电池最大优点是电解质为固体,没有漏液、挥发、膨胀的风险,其高机械强度能够阻止锂枝晶穿透造成内部短路,并且可以将负极的锂与空气隔绝,可以大幅提高安全性能,从而解决锂电自燃问题。
(2)提高BMS,热管理系统水平
通过持续性提高BMS水平可以解决电池过充过放问题,改进热管理系统可以解决电池过热问题,从而解决锂电自燃问题。例如增加电池的监控传感器,空冷系统改为水冷等。
(3)加强产品监管和追责力度
加强电池产品、汽车产品出厂安全检测,提高事故追责力度可以大幅降低厂商生产方面的问题。尽可能杜绝锂电自燃问题。
郑州日产电动车充电起火,火光冲天三辆车被烧成车架,充电站关停
汽车自燃早已不是什么新鲜事,而电动车充电发生自燃的事件也不在少数。近日在网络上频频刷屏的应该发生在广东东莞充电桩着火殃及多辆充电中汽车烧毁的事件,而日前,关于这则自燃事件也已经有了新消息。有媒体报道,日前,广东东莞发改局已经责令涉事的小桔充电进行停业整顿,这次涉及在广东东莞的48家充电站。
本周因网络上流转的一则监控视频,导致小桔充电被挖出。事情发生在广东东莞某小桔充电站,一辆郑州日产帅客纯电动车,在该家充电站进行充电时,突然发生车辆自燃,导致该车起火速度迅速,仅仅几十秒就火光冲天。不仅是这辆日产帅客受到影响,因为起火还导致旁边同时充电的多车引燃,造成数辆车被烧毁导致车辆报废,被烧毁的车子几乎都剩下了一副车架,看起来惨不忍睹。
有媒体报道,根据地方政府文件显示,此次因为充电起火导致小桔充电站被停业整顿的原因,主要是该充电站存在“未按要求建设运营、站内充电桩总功率超出上级变压器容量”等一系列问题。事实到底是怎么样的呢?真是如此吗?对于此次电动车充电自燃事件,小桔充电给出的答复是:“目前当地消防部门正在调查事故原因,小桔充电非常重视此事,已派专门工作组前往现场进行调查。”从小桔充电的答复看起来很官方,官腔十足。到底充电车辆是因何起火,目前事故原因还在进一步调查之中。
因为充电起火,受到该事件牵连的还有郑州日产,因为最先起火的车辆为郑州日产帅客纯电动(帅客EV)汽车,这款车是郑州日产2018年中推向市场的,该车采用容量为49.572kW·h的三元锂电池组,其综合工况续航里程超过300公里,达到了301公里,在续航里程方面,在同级别车型中处于中上游续航水平。
对于新能源汽车,很多人购买它是因为担心续航里程、电池衰减以及车辆保值问题,其实,电动车的安全问题也是很多人对电动车观望的原因,电动车自燃事件并不是个例,在很多地区和国家都频繁出现过电动车自燃的事件,这也导致了电动车的安全被遭受质疑。对于目前很多城市的充电,大多数是以公共充电桩的形式供给。我们从多地了解到,很多城市的居民住宅小区并不允许个人安装充电桩,小区的车位和车库更是不允许,这样也限制了电动车的发展。
对于此次东莞的小桔充电站帅客EV充电起火,你怎么看?关于各地的新能源车主能否在城市居住小区的车位、车库安装充电桩等问题,希望各地网友踊跃留言,和我们互动交流。
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三元锂电池燃烧的原因是什么
【太平洋汽车网】一是碰撞引起的燃烧,二是电池散热不够引起燃烧,三是电控系统出现问题,四是系统短路引起燃烧,导致在充电过程中的燃烧。
此话一出,引起了业内的广泛讨论:新能源汽车频发起火事故,三元锂电池到底是不是罪魁祸首?
2018上半年数十起事故,安全隐患刻不容缓据不完全统计,上半年电动汽车的起火事故多则数十起。仅在深圳市,就发生8起搭载三元锂电池的电动物流车自燃事故。其中,4辆是在充电过程中发生自燃;3辆是在行驶过程中发生自燃;1辆是停车状态中发生自燃。还有最近的威马研究院内自燃,力帆650EV(参数|图片)路边着火,还有之前的北汽自燃,随便数数,两只手都数完了。
不仅国内新能源汽车频发起火事故,国外特斯拉也未能幸免,今年五月份,仅在一周之内,特斯拉电动汽车就发生两起起火事故。
据了解,引起电动汽车自燃的原因主要有以下几种:
一是碰撞引起的燃烧,
二是电池散热不够引起燃烧,
三是电控系统出现问题,
四是系统短路引起燃烧,导致在充电过程中的燃烧。无论是哪种原因导致的自燃,都对电动汽车的安全性造成了严重威胁。
杨裕生也指出,对电动汽车来说,不论是商用车还是乘用车,都事关人命,必须把安全性放在第一位,其他问题为之让路。
三元锂电池不背锅,系统设计才是罪魁祸首国内电动汽车事故频发的现象,折射出整车厂与电池厂对产品的质量和安全的重视程度还远远不够,行业仍处于野蛮增长的状态。
此前,某业内人士发文称对三辆发生自燃的新能源汽车做了拆解,分析发现电动汽车自燃频发是涉事动力电池企业和电动车企不重视安全,为了降低成本,对电芯品控不严、BMS设计要求太低、没有对动力电池包足够的安全设计保护等。
某整车厂电池工程师杨悦对电动君表示,电动汽车起火应该分情况讨论,如果是自然状态下起火,应该是电池本身或者整个系统的问题,在强烈撞击下燃油车也有爆炸的可能性。而业内确实存在在整车厂降成本,电池厂商为保持利润,进行偷工减料,在没有充分验证情况下就批量供货的情况。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)