[汽車之家 新聞] 如果給2019年的汽車市場總結(jié)十大熱詞,,“電動車自燃”想必會榜上有名。據(jù)新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟發(fā)布的《新能源汽車國家監(jiān)管平臺大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報告》顯示,,僅今年5月起至8月中旬,,新能源汽車國家監(jiān)管平臺便發(fā)現(xiàn)79起安全事故,涉及車輛96輛,,幾乎平均每1.5天就有一起電動車自燃事故發(fā)生,。
《真相》是汽車之家原創(chuàng)的一檔熱點事件調(diào)查類節(jié)目。我們希望通過客觀,、深度的報道,,為大家還原汽車圈內(nèi)熱點事件的真相。如果您對哪些車圈的新聞事件感興趣或心存疑慮,,也歡迎您在文章下面給我們留言,,我們會盡力為您尋求真相、解答疑惑,。
在今年4月份,,大家對于電動車自燃的關(guān)注和討論更是達(dá)到了一個高潮。4月21日,,特斯拉在上海一地庫內(nèi),,在未充電的情況下在幾秒內(nèi)快速自燃。而僅僅一天之后,,另一個電動車領(lǐng)域的“網(wǎng)紅”車型蔚來ES8,,也在自己的服務(wù)中心內(nèi)發(fā)生燃燒。
盡管,,美國國家公路交通安全管理局研究認(rèn)為,,電動汽車起火概率要低于柴油和汽油發(fā)動機車輛。我國消防應(yīng)急管理部門也表達(dá)了類似觀點,。但人們顯然對新能源車起火有更多的關(guān)注,。其中,人對于新事物關(guān)注度較高自然是原因之一,,而更多的則是對未知事物的“恐懼”,。
正如中國動力電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長、中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施充電聯(lián)盟副秘書長王子冬所言,,目前燃油車的自燃事件我們能夠找到明確的原因,,并且通過采取措施可以做到防患于未然。但對于電動車來說,,并不是每一次的自燃,,我們都能找到準(zhǔn)確的原因。因為無法知曉確定原因,,且不知道什么時候會發(fā)生,,所以很難完全避免。
而自燃頻發(fā)及起火原因的不確定性或?qū)е孪M者接受度的下降,。從汽車之家的語料分析數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn),,相比2018年同期,2019年汽車之家網(wǎng)友在論壇內(nèi)對“自燃”等安全事故的提及數(shù)增長了14倍,。相應(yīng)的,,消費者對于新能源車的接受度也從2018年的71.9%降到了50.4%,接受度下滑超過20%,。
本期內(nèi)容我們不是要給電動車“洗地”,,告訴大家放心買,沒事的,;我們同樣不想妖魔化電動車,,因為傳播恐懼或販賣焦慮或許可以快速獲得流量,但對解決網(wǎng)友,、消費者的疑慮毫無幫助,。《真相》節(jié)目第一期,,之所以選擇從“電動車自燃”調(diào)查入手,就是希望不美化,、不妖化,,還原自燃事件的真相,同時也解決消費者心頭的“疑云”。
● 電動車自燃的原因
數(shù)據(jù)說話
如此多的自燃事故,,其背后的原因是什么,。電池?充電樁,?還是車輛本身,?
根據(jù)新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,今年5月以來出現(xiàn)事故的車輛,,以2018年生產(chǎn)的車為主,。其中,事故車輛86%為三元鋰電池,,7%為磷酸鐵鋰電池,,7%不確定。
這與中國工程院院士楊裕生此前提出的觀點基本一致,。在他看來,,過度追求長續(xù)航里程是現(xiàn)階段自燃現(xiàn)象頻發(fā)的原因之一。因為一般來說,,更長的里程就意味著搭載能量密度更高的電池,,或者裝載更大的電池包,而這或更容易引發(fā)自燃,。
與此同時,,根據(jù)新能源車安全事后分析,已查明著火時的車輛狀態(tài)中,,行駛狀態(tài)下是41%,,靜置狀態(tài)下是40%,充電狀態(tài)下是19%,;且在已查明的著火原因中,,電池問題占比為58%,碰撞問題19%,,浸水問題7%,,使用問題7%,其他零部件故障3%,,外界原因3%,。
從以上三組數(shù)據(jù)不難看出,電動車的起火原因中,,電池問題占比是最高的,,其中又以搭載三元鋰電池的車型為主。那么為什么如今的電池仿佛越來越“易燃”,?三元鋰電池真的更“危險”嗎,?我們下面繼續(xù)分析,。
高能量密度電池背鍋,?
事實上,,如何在高能量密度和提高安全性之間取得平衡,一直是行業(yè)關(guān)心的話題和亟待解決的難題,。有數(shù)據(jù)顯示,,自燃事故中大部分事故車輛搭載的三元鋰電池主要為523體系,未來隨著811(正極材料用80%的鎳,、10%的鈷和10%的錳)高鎳體系動力電池的應(yīng)用,,或?qū)砀箫L(fēng)險。
判斷依據(jù)在于,,相對而言,,811高鎳材料在能量密度上具有一定優(yōu)勢,但其在材料穩(wěn)定性,、循環(huán)壽命等方面并不具優(yōu)勢,。
不僅如此,關(guān)于鋰離子動力電池的安全性問題,,王子冬補充道,,鋰離子動力電池(尤其是如今大規(guī)模采用的811三元鋰電池)電芯材料的化學(xué)性質(zhì)比較活躍,對于溫度非常敏感,,簡而言之,,就是怕熱、怕冷,,也怕“深放”,。
首先,如今普遍采用的高能量密度的三元鋰電池電芯內(nèi)的電解液屬于易燃物,,在高溫條件下,,三元材料會析出氧氣,這就意味著即便將三元鋰電池放置在一個完全隔絕氧氣的真空環(huán)境中,,一旦出現(xiàn)異常高溫,,電池仍然可能會自燃,而且靠目前的技術(shù)手段(與氧氣隔絕)很難將其撲滅,,只能任其“自生自滅”,。
其次,在低溫環(huán)境下,,電芯內(nèi)部的鋰離子會析出成為金屬態(tài),,一方面導(dǎo)致電芯容量減少,另一方面析出的金屬態(tài)鋰會聚集鍍在電芯負(fù)極表面形成鋰枝晶,。一旦枝晶刺破隔膜連接電芯的正負(fù)極,,就會導(dǎo)致短路產(chǎn)生危險,。
而以三元材料作為正極材料的動力電池,如果長時間放置,,沒有充放電的話,電池自身的容量也會受到影響,。這是因為三元材料屬于人工合成的化學(xué)物質(zhì),,它自身的化學(xué)鍵并不穩(wěn)固,如果長時間放置,,自身就會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng),,導(dǎo)致容量下降。
熱失控的誘因與過程
之前有不少報道說純電動汽車自燃是由于動力電池組發(fā)生了熱失控導(dǎo)致的,,但是在這里需要明確的是,,熱失控是動力電池組產(chǎn)生問題的現(xiàn)象,而并非是問題的真正原因,。我們所說的熱失控是電芯內(nèi)部產(chǎn)生了不可控制的溫度升高,,但是電芯內(nèi)部如何發(fā)生的溫度升高?什么時間發(fā)生的,?目前我們還沒有完全摸透它的規(guī)律,。
這一方面是由于純電動汽車自燃是偶發(fā)性的,且之后“案發(fā)現(xiàn)場”往往損毀嚴(yán)重,;另一方面,,動力電池的自燃無法通過技術(shù)手段進(jìn)行“復(fù)盤”。加之目前我們對于鋰離子電池的化學(xué)性質(zhì)尚缺乏科學(xué)系統(tǒng)的研究和認(rèn)知,,因此目前發(fā)生的很多純電動汽車自燃事故,,最后的調(diào)查結(jié)果往往難以令人滿意。
從已知的引發(fā)熱失控的原因來看,,大體可以分為外部原因和內(nèi)部原因,。外部原因如底盤的撞擊、擠壓,、浸水等都是比較常見的,;內(nèi)部原因如電池的過充、過放,,電池老化,、枝晶等現(xiàn)象,也被認(rèn)為是今年多起自燃事件的“元兇”,。
對于熱失控的過程,,我們可以分三個階段來看:
第一階段是熱積累的階段,在這個階段,,電芯的內(nèi)部因為上述的各種原因異常發(fā)熱,,導(dǎo)致電芯內(nèi)部的SEI膜,、隔膜分解,而隨著SEI膜,、隔膜的分解,,電芯內(nèi)部則會加速升溫過程。如果能在這個階段及時發(fā)現(xiàn)異常,,無論是對于避免熱失控還是人員逃生來說,,都是一個最好的時機。
第二階段是熱失控階段,,隨著電芯內(nèi)溫度不斷升高,,最終導(dǎo)致了大規(guī)模的短路,電芯內(nèi)的電解液開始燃燒,,導(dǎo)致單體電芯完全燃燒,。而電芯在電池包內(nèi)是緊密排布的,一旦一節(jié)電芯失控燃燒,,則會迅速引燃其它電芯,。至此,電池的燃燒基本就進(jìn)入了不可逆的熱失控狀態(tài),。
第三階段往往就是我們在一些電動車自燃事故視頻中看到的場景了,。大量電芯被引燃,電池包為防止爆炸開始泄壓,,大量氣體從車輛底部噴出,,有時還會伴隨著火焰。大火會持續(xù)燃燒,,直至整個電池組,、車輛燃燒殆盡。
電池管理系統(tǒng)失職,?
也有人在質(zhì)疑是否是由于電池組的BMS(電池管理系統(tǒng))的“失職”,,沒有及時監(jiān)控到電池組的問題并采取措施,導(dǎo)致了問題的發(fā)生,?就此觀點,,王子冬說到,BMS監(jiān)測的是“外部的敵人”,,對于電芯內(nèi)部發(fā)生的問題很難做到提前發(fā)現(xiàn),。
我們知道,BMS可以監(jiān)測整個電池組,,包括電芯的電壓,、電流,以及部分電芯的溫度,,防止過充或過放,,確保電池組的健康運轉(zhuǎn),。然而對于隱藏在電芯內(nèi)部的健康問題,BMS卻有些力不從心,。并且一旦外部檢測到電芯的溫度異常,,很有可能內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生了“熱失控”,屆時即便切斷整個電池組的電源也無濟于事,。
充電可能是誘因
雖然從數(shù)據(jù)來看,,充電狀態(tài)下燃燒比例最少,電池原因最多,。但王子冬指出,目前已經(jīng)發(fā)生的純電動汽車自燃的事故中,,有一半以上的車型都是剛充完電不久,,或者正在充電,充電過程很有可能是導(dǎo)致純電動汽車自燃的一個誘因,。
對此,,充電樁運營商星星充電有不同的看法。星星充電集團運維總經(jīng)理李宏慶表示,,根據(jù)清華大學(xué)汽車工程系歐陽明高教授2018年公開的意見,,充電過程中自燃的原因主要是電池產(chǎn)品測試驗證不足;車輛使用過程中可靠性惡化,;充電安全管理技術(shù)水平低下,;電池系統(tǒng)熱蔓延抑制技術(shù)水平有限等原因。
李宏慶認(rèn)為,,充電過程中的電流是樁端根據(jù)車端需求綜合判斷后輸出的,,國標(biāo)要求以及企業(yè)設(shè)備實施上都對樁端電流的輸出有多重控制機制,可以確保輸出電流小于等于車端需求電流,。
不過,,并不是所有的充電樁企都可以這么自信。據(jù)央視新聞報道,,近日,,廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院首次公布了電動汽車充電樁產(chǎn)品風(fēng)險監(jiān)測結(jié)果。結(jié)果顯示,,70%的檢測樣品都存在安全隱患,。這次風(fēng)險監(jiān)測共采集9家生產(chǎn)企業(yè)的10批次電動汽車充電樁產(chǎn)品,其中7批次不符合國標(biāo)要求,。風(fēng)險監(jiān)測發(fā)現(xiàn),,樣品中共出現(xiàn)四個檢測項目不符合國標(biāo)要求,甚至有1批次樣品3個檢測項目項均不符合國標(biāo),。
不合格的原因也是“五花八門”,,包括充電樁輸出電壓普遍過高,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出家用220V電壓,不具備專業(yè)電工常識的人操作會有觸電風(fēng)險,;70%的樣品不符合防觸電國標(biāo),,主要問題包括金屬材料不接地、發(fā)生故障沒有警示等,;充電槍電子鎖沒有可靠鎖緊,,槍頭會帶電,使用者在插,、拔時易發(fā)生危險,;充電樁零部件防銹性能差,水汽與導(dǎo)電部件接觸,,會導(dǎo)致腐蝕或外部導(dǎo)電等,。
我們看到一臺電動車自燃時,,往往只是把責(zé)任歸咎于造車的主機廠,,而實際上,電池能否安全穩(wěn)定的使用,,與每一次的充放電都息息相關(guān),。多項試驗證明,頻繁的過充過放會導(dǎo)致電池的熱穩(wěn)定性變差,,給電動車埋下自燃的種子,。
● 電動車使用建議
電動車自燃了怎么辦
相比汽油車,,電動車自燃時的危險性更大,,且難以用常規(guī)手段撲滅,所以一旦車輛出現(xiàn)報警,、冒煙等現(xiàn)象,,應(yīng)該第一時間離開車內(nèi),等待消防人員處理,。
相比汽油車來說,,電動車起火的特點有很大不同:
首先,電池燃燒會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),,釋放大量有毒氣體,,吸入后導(dǎo)致瞬間窒息中毒而亡;其次,,電池起火燃燒溫度高,、速度快,起火后60秒,溫度即可達(dá)到200℃,,180秒后,,火焰溫度就會達(dá)到1000℃以上,且存在爆炸風(fēng)險,;第三,,受電池保護殼的限制,燃燒火焰往往呈噴射狀,,噴射的強度大,、距離長,更易引燃周邊車輛,;第四,,著火點位置相對隱蔽,且無法用傳統(tǒng)的隔絕空氣的方式進(jìn)行滅火,,撲救難度大,,且有復(fù)燃的可能。
車自燃了誰來賠,?
自己的車
車自燃了的話,就會涉及賠償問題,。一方面是自己車輛的損失,,另一方面則是其它被引燃車輛的賠償。咱們先說自己的車,,我們都知道車險中有一個附加險叫自燃損失險,。
其保險責(zé)任中這樣規(guī)定:投保了本保險的機動車輛在使用過程中,因本車電器,、線路,、供油系統(tǒng)發(fā)生故障及運載貨物自身原因起火燃燒,造成保險車輛的損失,,以及被保險人在發(fā)生本保險事故時,,為減少保險車輛損失所支出的必要合理的施救費用,保險人負(fù)責(zé)賠償,。
需要特別說明的是,,保險賠付的首要條件是非人為因素造成的,而關(guān)于目前尚不確定的電動車在充電中起火的問題,,保險條款中并沒有明確說明,,也就是說對于自燃后的賠付,汽油車與電動車相同——都需要消防部門的鑒定書,,即認(rèn)定車輛起火的根本原因是非人為因素造成的且說明起火原因,。
倘若車主沒有為車輛繳納自燃損失險,那該怎么辦呢?在自燃事故中,,如果車輛在保修期內(nèi),,因新車質(zhì)量問題引起的自燃可向廠家申請索賠。需要注意的是賠償具有不重復(fù)性特點,,也就是說即使廠家能賠,、保險公司也能賠,但只能二者擇其一,。但是無論哪種賠償,,消防部門提供的鑒定書很重要,它將直接決定保險公司與廠家是否能夠進(jìn)行賠償,。
那沒有繳納自燃損失附加險,,只有車輛損失險自燃后是否能獲得賠償呢?答案顯然是否定的,,在車輛損失險的責(zé)任免除條款中有著明確說明——自燃以及不明原因引起火災(zāi)造成的損失保險人不負(fù)責(zé)賠償,。其中對于自燃的定義也有著明確說明——自燃是指因本車電器、線路,、供油系統(tǒng)發(fā)生故障或所載貨物自身原因起火燃燒,。
別人的車
對于被波及的車輛肯定是受了無妄之災(zāi),那該如何申請賠償呢,?首先,,車輛的三者險是可以用于賠付其它車輛損失的。第三者責(zé)任險是指被保險人允許的合格駕駛員在使用被保險車輛過程中發(fā)生的意外事故,,致使第三者遭受人身傷亡或財產(chǎn)的直接損失,,依法應(yīng)當(dāng)由被保險人支付的賠償金額,保險人會按照保險合同中的有關(guān)規(guī)定給予賠償,。
受損車主在向事故責(zé)任方申請索賠問題時,,無疑會面臨溝通不暢的情況,對于繳納車損險的受損車輛車主,,可以向自家保險公司申請代位追償,,即自家保險公司先將車輛維修/報廢賠償款打給車主,之后保險公司再向火災(zāi)責(zé)任方追償,。
此外,,有些受損車主也許會自認(rèn)倒霉,恰巧自己又有自燃險,,那是否可以賠償呢,?答案顯示是不可以,在自燃險責(zé)任內(nèi)容中明確寫到起火原因是自身原因造成,,而被其它車輛引燃顯然屬于外部原因,,所以不在自燃險的賠付范疇。
● 未來的電動車會更安全嗎,?
雖然這期內(nèi)容聊了很多關(guān)于電動車安全面臨的挑戰(zhàn),但我們依然堅信,,未來的電動車一定會越來越安全,。因為安全,是電動車存在的基本條件,。
那么,,如何最大程度保障新能源車安全?
相關(guān)部門逐步搭建了新能源汽車國家監(jiān)管平臺體系架構(gòu),,一方面通過新能源汽車企業(yè)平臺運行監(jiān)管和車輛實時運行狀態(tài)監(jiān)管,,及時準(zhǔn)確掌握車輛技術(shù)狀態(tài);另一方面,,促進(jìn)企業(yè)第一責(zé)任主體的落實,,實施新能源汽車安全預(yù)警、事故報警和事故追溯,。同時,,相關(guān)部門也會公開監(jiān)控宏觀統(tǒng)計數(shù)據(jù),對事故責(zé)任進(jìn)行分析鑒定,,對企業(yè),、地方政府和國家主管部門出具的事故報告進(jìn)行評判。
與之相應(yīng)的預(yù)警模型也在搭建,。據(jù)中國工程院院士孫逢春介紹,目前國家監(jiān)管平臺已經(jīng)建立了四個預(yù)警模型,,在25家企業(yè)中開展實驗,,未來將全部免費開放給全國的新能源汽車以及相關(guān)的動力電池企業(yè)。
不止整車,,關(guān)于動力電池和充電樁的相關(guān)政策法規(guī)體系也在健全,。其中,動力電池方面,,無論是《汽車三包規(guī)定》,,還是《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理條例》、《家用汽車產(chǎn)品修理,、更換,、退貨責(zé)任規(guī)定》都將動力電池囊括在內(nèi);充電樁方面,,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和驗收規(guī)范也在進(jìn)一步加強,。
以星星充電為例,當(dāng)下的充電樁都建立了主動安全防護體系,包括充電設(shè)施自身安全防護,、充電過程主動安全防護,、自動安全報警防護等。充電設(shè)施自身安全防護措施通過智能聯(lián)網(wǎng)平臺,,將設(shè)備運行狀態(tài)置于本端安全控制和平臺策略安全控制兩級安全防護之下,,結(jié)合智能運維系統(tǒng)實現(xiàn)對設(shè)備7*24小時不間斷的主動安全控制。
“這意味著在充電過程主動安全防護上,,通過充電過程模型大數(shù)據(jù)算法,,可以實現(xiàn)對異常BMS通信,異常功率需求,,異常溫度等的主動防護,。通過和消防單位的平臺對接,我們可以實現(xiàn)對有安全風(fēng)險的場站一鍵自動報警功能,,從而提高安全響應(yīng)速度,。”李宏慶如是說,。
任何事故的發(fā)生都不是毫無預(yù)兆的,,新能源車自燃也是。在車輛自燃之前,,電池組內(nèi)部仍會出現(xiàn)一些細(xì)微的變化,。新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟針對一輛自燃物流車事后分析發(fā)現(xiàn),根據(jù)事故現(xiàn)場和監(jiān)控數(shù)據(jù),,確認(rèn)為電池一致性問題導(dǎo)致的電池過充電,,從而引發(fā)事故。
事實上,,發(fā)生熱失控前約10個小時,,出現(xiàn)熱失控的單體與其他單體電壓極差最高達(dá)到482mv;同時,,其香農(nóng)熵Z分?jǐn)?shù)多次超過±4區(qū)間,,從數(shù)據(jù)上也可以判斷出其具有高風(fēng)險。
這項研究也意味著,,自燃或可被提前告知,。針對于此,新能源汽車國家監(jiān)管平臺針對事故的事前,、事中和事后進(jìn)行了分別部署,。國家監(jiān)管平臺也建立了安全事故處理機制。制定新能源汽車事故應(yīng)急預(yù)案,、搶險救援方案和事故調(diào)查方案,。
據(jù)悉,,預(yù)警模型原理主要基于時間維度、單體維度,、短時瞬變性維度進(jìn)行考慮,。一是衡量時間維度的波動性,利用基于波動性檢測故障診斷模型與熵值診斷模型,;二是衡量單體維度的一致性,,利用車型閾值表與電梯閾值表數(shù)據(jù)分析模型;三是衡量短時瞬變性,,利用壓降一致性判斷模型,。
數(shù)據(jù)顯示,截至2019年8月15日,,新能源汽車國家監(jiān)管平臺接入車輛250.9萬輛,,月均接入數(shù)量近15萬輛,總運行里程為600億公里,。日上線率超過60%,,實時在線率近22%,日均累計行駛里程達(dá)到7000萬公里,。隨著數(shù)據(jù)的不斷累積,,預(yù)警模型對于電池故障的預(yù)警也將更加準(zhǔn)確和及時。
● 寫在最后
內(nèi)燃機汽車從發(fā)明至今已有超過130年的歷史,,它的安全性,、穩(wěn)定性,也是在這個漫長的過程中一步一步的發(fā)展起來的,,而且至今依然在完善中,。
純電驅(qū)動的汽車大規(guī)模量產(chǎn)也就不過十幾年時間,我們應(yīng)該看到它的潛力,,但也應(yīng)該保持足夠的耐心,。隨著電池能量密度的不斷提升,我們將要“馴服”地是一頭更大,、更危險的猛獸,,這就要求電池的管理技術(shù),、充電技術(shù)也必須同步跟上,,三者缺一不可。
新能源產(chǎn)業(yè)想要持續(xù)發(fā)展,,保證安全是前提,。因為無論是內(nèi)燃機驅(qū)動還是電動機驅(qū)動,是人來駕駛還是自動駕駛,。汽車,,始終都是一種為人服務(wù)的交通工具,,所以保證人的安全是最基本,也是最重要的事,。
在談到未來汽車的技術(shù)路線時王子冬也表示,,節(jié)能減排是未來汽車技術(shù)進(jìn)步的大方向,而電驅(qū)系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單,、能量轉(zhuǎn)換效率高,,將會是未來汽車進(jìn)化的趨勢,但是采用什么樣的能量源,,目前也沒有定論,。只有既能滿足未來出行場景需要,為消費者提供安全,、便利,、舒適的出行,同時又夠做到節(jié)能減排的車,,才算是一款優(yōu)秀的“未來汽車”,。(對話/編輯:章漣漪、王興宇,、劉昱昕 設(shè)計:李鵬 專題:孫夢陽)
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