[汽車之家 技術] 今天,電動車“自燃”這個話題又上了頭條,這次的事件是發(fā)生在上海的一個小區(qū)地庫,一臺特斯拉電動車在地庫里停車時突然發(fā)生了爆炸,,從車子冒煙到發(fā)生爆炸只在短短的4秒鐘之內(nèi),本期冷科技,,我們就以此為事例,,跟大家聊聊電動車自燃的這些事。(截至目前起火原因仍在調(diào)查中,,我們將會持續(xù)關注)
◆電動車自燃層出不窮
就在此次自燃事件發(fā)生前不久的2019年3月26日,,一輛特斯拉Model S(參數(shù)|詢價)在廣州某小區(qū)地下停車場,發(fā)生自燃事故,,好在停車場消防噴淋設施自行啟動將火勢撲滅,。此事一發(fā),導致不少新聞記者不得不將報道文章標題寫成“特斯拉又雙叒叕自燃了”,,恐怕再來幾起自燃事件,,“叕”字就不夠用了啊。
而在世界各地,特斯拉因各種原因起火爆炸的時間也并不罕見,,據(jù)autoblog匯總,,從2013年至2018年全球特斯拉因各種事故起火的案例已經(jīng)有十數(shù)起,遍布美國,、法國,、奧地利、中國等多個國家,。
僅特斯拉一家的電動車帶有自燃附加屬性嗎?并不是,,僅在2018年,,市場監(jiān)管總局掌握的輿情信息顯示,已發(fā)生的新能源汽車起火事件為40余起,,涉及品牌包括威馬,、眾泰、力帆,、江淮等等。
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『4月21日上海特斯拉自燃視頻』
無獨有偶,,就在上海特斯拉自燃事件發(fā)生后僅一天,4月22號,,西安蔚來授權服務中心一輛正在維修中的ES8發(fā)生燃燒,。好在蔚來員工和當?shù)叵啦块T迅速將火情撲滅,沒有造成人員傷亡,。這一事件的發(fā)生,,不僅是又一個新能源車企在“電動車自燃群”喊了一句“+1”,也讓消費者對電動車的安全問題又多了一分疑慮,。
目前此車庫還在繼續(xù)處理殘局中,,此刻我們先來列舉一些在實踐中我們應該了解的知識�,! �
◆核心問題分析:電動車為什么會自燃,?
1)電池短路是個重要因素
有了上面這些直觀事例的展現(xiàn),我們下面來聊聊最核心的問題,,為什么電動車會出現(xiàn)自燃,。 我們知道,一臺電動車除了電機,、電控,,電池也是本身一個重中之重的點,作為動力源,很多隱患都與它有關,,其重要性不言而喻,。
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。它的優(yōu)勢很明顯,,就是安全性能較高,,從化學層面來說,磷酸鐵鋰中的磷酸鐵鋰晶體P-O鍵非常穩(wěn)固,,難以分解,,因此表現(xiàn)出的化學特性就是在高溫下不會崩塌,也就是不容易燃燒,,因此使用的安全性較高,。缺點也很明顯,能量密度低,,同樣的電動車布置空間,,三元鋰電池的續(xù)航里程會比磷酸鐵鋰電池要高,畢竟三元鋰電池的能量密度要高于磷酸鐵鋰電池,,從數(shù)值上說,,磷酸鐵鋰電池的能量密度基本可以達到120Wh/kg(2017年-2018年工信部數(shù)據(jù)),而三元鋰電已經(jīng)在140Wh/kg左右(同樣工信部2018年數(shù)據(jù)),,這也是為什么現(xiàn)階段三元鋰電池成為純電乘用車的主流,。而對于商用車,動力電池的使用情況正相反,,主要是以磷酸鐵鋰為主,,主要因為純電動客車往往需要多塊動力電池疊加,而磷酸鐵鋰電池安全性更高,,出現(xiàn)安全事故的幾率較低,。
說白了就是,電池的發(fā)展階段和趨勢就是向更高的能力密度走,, 要有這個步伐,,但過快的話,負面的影響也是相輔相成的,,即能力密度越高越激進,,不穩(wěn)定性和風險也會隨之增高,所以相關的配套安全設計和解決方案也需要更完善,。
從基理上說,,電池都有短路風險,小到平時玩的電動車大到今天聊得純電動車,,只要使用動力電池從理論上都可能發(fā)生短路,,但動力電池從研發(fā)到量產(chǎn),,其實經(jīng)過了大量的試驗和驗證,同時正規(guī)的純電動車也會從單個電池包到整車都重新進行試驗,,因此對于動力電池包,,它的安全性還是有一定保證,大家也不需要產(chǎn)生恐慌,。
2)電控(BMS)和過充電可能是最大元兇
當然,,電池過充電也是造成靜止狀態(tài)下自燃的一個可能因素。因為過充電可能導致電池內(nèi)壓升高,,同時電池內(nèi)部也會產(chǎn)生大量氣體,,因此會有爆炸的隱患。這時我們會問了,,BMS(電池管理系統(tǒng))不是有過充保護嗎,?為什么還會出現(xiàn)這種情況,大家要清楚,,電控系統(tǒng)的穩(wěn)定性一直是工程師們研發(fā)和測試的重點,。
對于電動車來說,如果電池熱失控,,絕大部分都是充電過充引起,,這就是充電自燃的重要原因。當然對于電動車來說,,單靠BMS對電池進行安全控制,,風險還是太大,BMS屬于軟件控制,,不同廠家的電芯由于型號不同,性能差異性比較大,,BMS需要根據(jù)不同情況進行調(diào)整,,因此設計會十分復雜。
由于目前主機廠給供應商的成本壓力,,有些廠商會讓供應商取消SSD,,這樣全靠BMS控制的風險太大了,當然,,爆炸的這臺老款特斯拉目前不確定是否只有BMS來控制過充,,目前得到的信息是,車主在此之前剛剛進行了超充,,當時的續(xù)航為350km,,在回到地庫后并未進行充電。(注:此為車主表述,。)
3)外因同樣不容忽視
除了上面提到的一些電動車內(nèi)部因素,,其實外因也是造成電動車燃燒的重要因素,。其中最常見也是破壞性最大的兩類問題就是擠壓和針刺,這兩類問題中,,擠壓是最受關注的重點,。
針刺說的白話點就是對電池包的某個小的區(qū)域進行擠壓,從原理上跟碰撞近似,,產(chǎn)生的后果自然也是發(fā)煙后燃燒,。這些問題其實在電池包研發(fā)前期就會考慮,車企也會通過一系列相關的濫用試驗進行測試,,除此之外,,包括低溫、高溫,、耐久性試驗都是出廠前的必要操作,,但從之前發(fā)生的事故也表明,在受到嚴重撞擊時電池自燃的案例也時常發(fā)生,。
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