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分析丨電動汽車自燃率高 工信部啟動問題車排查

2019.6.20 新聞中心 6/20每日新

近日來,頻繁的自燃事故引發起消費者對電動車安全性的擔憂。4月份以來,電動車領軍企業特斯拉醜聞不迭,在上海、中國香港、三藩市、比利時等地接連發生四起車輛自燃事件。422日,蔚來汽車ES8車型于西安自燃起火;兩天后的424日,武漢一輛比亞迪E5起火。最新消息顯示,614日下午,武漢市又一國產電動車失火報導再現報端。儘管上述公司都宣稱已對起火原因進行調查,但由此引發的焦慮卻開始在業內和消費者中蔓延。

《證券日報》記者查閱國家市場監督管理總局資料發現,2018年,中國大陸至少發生了40起涉及新能源汽車的火災事故。與此同時,新能源汽車三電安全問題突出、召回比例高等問題也成為該行業高速發展背後虛火上升的明證。

資料顯示,2018年全年共召回新能源車輛13.57萬輛,召回比例高達13.46%。據此估算,2018年新能源汽車平均每月約發生3起火災事故,月均召回超過1萬輛。

值得一提的是,無論是近期的特斯拉還是國產電車自燃事故,都能發現從車輛起煙至完全起火,僅僅只在區區幾秒鐘間火勢便迅速蔓延到一個相當猛烈的狀態。前途汽車三電技術專家翟晟在接受採訪時表示,來自外界的力量使得鋰電池受到擠壓或者碰撞損傷,和電池內部的短路都會引發起火的危險。

中國工程院院士陳清泉表示,目前新能源車企在選擇電池時多以能量密度為指標,通過搭載高密度鋰電池來延長行駛里程。然而“電池安全是一個系統工程。提高能量密度,安全性就會下降,一定要系統的看問題。”

劍指監控問題車輛 工信部啟動安全排查

就在特斯拉、蔚來汽車等純電動車輛接連發生多起自燃事件後。617日,工信部發佈開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知。重點對已售車輛、庫存車輛的防水保護、高壓線束、車輛碰撞、車載動力電池、車載充電裝置、電池箱、機械部件和易損件開展安全隱患排查工作。對於私家車,生產企業應明確告知用戶,車輛觸發何種條件時應回店檢修。

工信部通知提到,企業應當承擔新能源汽車安全第一責任,對發生起火燃燒事故的,企業應及時開展事故調查,生產企業應在12小時內(如造成人員死亡或重大社會影響的,應在6小時內)將事故的基本資訊,48小時以內將事故詳細資訊,主動上報新能源汽車工作聯席會議牽頭部門和裝備中心。

根據工信部要求,對於計程車、網約車、物流車、公車等高使用強度的運營類車輛,應按照行駛里程和監控平臺資料分析結果設定排查比例。行駛10萬公里以下的排查比例不低於5%,行駛10-20萬公里的排查比例不低於10%,行駛20萬公里以上的不低於20%,動力電池故障較多的車輛應適當增加排查比例。

據翟晟介紹,目前汽車動力電池在封裝形式上大體分為軟包、硬殼兩種,而硬殼又分為圓柱和方形,所以軟包一般與圓柱、方形並稱。它們憑藉各自的特點,都擁有各自的支持者。

“圓柱電池的代表就是特斯拉,這種電池的優勢是生產工藝成熟、PACK 成本較低、電池產品良率較高、散熱好等;方形電池的代表是榮威、比亞迪、蔚來等廠商,這種電池能實現定制化;而軟包電池的使用者包括前途汽車、別克和日產等,這種電池體積小,重量輕、能量密度高。”翟晟表示。

此外,對於私家車,通知要求生產企業應明確告知用戶,車輛觸發何種條件時應回店檢修。生產企業通過監控資料發現車輛達到上述觸發條件時,應及時通過電話、短信、車輛報警等方式提醒使用者回店檢查維護。生產企業應將上述觸發條件、通知方式及記錄、回店檢修專案等列入年度報告,存檔備查。

有業內人表示,目前市場上絕大多數新能源電動車的車齡都相對較短,同時純電動車的市場保有量遠不及傳統燃油車的百分之一。在此前提下,新能源車自燃概率低的說法缺乏說服力。而隨著電池系統以及連接件老化,車輛故障風險不排除也將隨著攀升。

電動車自燃率高企 車主焦慮情緒有所蔓延

據《證券日報》記者市場調研發現,在消費者心中,新能源乘用車並沒有形成廣泛而統一的認知和認可,促成消費者購車的最主要原因仍為財政補貼和不限牌的雙重政策助推。此外,消費者在做出選購純電動汽車的決定後,焦慮的重點已從對續航能力和充電基礎設施完善程度的擔憂,轉移至車輛本身的安全性問題。有多位元准車主在接受記者採訪時表示,頻繁的自燃事故已直接影響到他們對電動汽車的選購意願。

隨著需求的攀升,市場對於新能源汽車動力電池系統能量密度、整車能耗要求,以及續駛里程均提出了更高要求。目前,新能源車企在選擇電池時多以能量密度為重要指標,通過搭載高密度鋰電池來延長行駛里程。然而,“電池安全是一個系統工程。提高能量密度,安全性就會下降,一定要系統地看問題。”陳清泉表示。

據陳清泉介紹,動力電池不但要考慮電池單體還要考慮電池包整體。包括其機械結構安全性、電氣安全性、熱管理安全、BMS的監控,電池的BMS以及跟充電管理配合。

有動力鋰電池行業專家表示,鋰電池中的鈷元素穩定性較差。一旦過充容易產生結晶,刺破電池隔膜進而發生短路燃燒。這也印證了為何多起火災事故種並非充完電就立刻自燃,而是在時隔若干個小時後,才出現內部短路引發事故。

電池工作產生的焦耳熱量、電池材料不穩定產生的熱量、電解液與電池內部之間產生的反應的熱量、電池製作缺陷產生的熱量,都會使得隔膜熔斷,造成電池短路溫度升高,最終引發燃燒爆炸。談及如何應對,陳清泉表示,應當減少電池發熱量,提高隔膜耐熱的溫度。

上述鋰電專家透露,此前特斯拉多採用鈷酸鋰電池,能量密度大且續航能力強。然而由於鈷含量大不穩定,在過充或碰撞時極易造成燃燒爆炸,使得“特斯拉已棄用鈷酸鋰電池,轉而改用三元鋰電池。”

事實上,安全是事關新能源汽車產業持續健康發展的第一要務。目前業內正在研究電解液為固體狀態的全固態電池,將徹底解決發生刺穿隔膜的問題。對此,陳清泉表示,“採用高耐熱性全陶瓷隔膜,降低電解液的可燃性,當然用固體最好”。此外,通過摻雜、表面改進、減少電池的內部電阻和發熱量均可以有效提高電池安全性。