[汽車之家 技術(shù)] 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(guān)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(shè)施自行啟動將火勢撲滅,。此事一發(fā),導(dǎo)致不少新聞記者不得不將報道文章標(biāo)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?dāng)?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(quán)服務(wù)中心一輛正在維修中的ES8發(fā)生燃燒,。好在蔚來員工和當(dāng)?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(yīng)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(guān),,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(xué)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(xué)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(fù)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(fēng)險也會隨之增高,所以相關(guān)的配套安全設(shè)計和解決方案也需要更完善,。
從基理上說,,電池都有短路風(fēng)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(dāng)然,電池過充電也是造成靜止?fàn)顟B(tài)下自燃的一個可能因素,。因為過充電可能導(dǎo)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?zé)崾Э�,,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(dāng)然對于電動車來說,,單靠BMS對電池進行安全控制,風(fēng)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(shè)計會十分復(fù)雜,。
由于目前主機廠給供應(yīng)商的成本壓力,有些廠商會讓供應(yīng)商取消SSD,,這樣全靠BMS控制的風(fēng)險太大了,,當(dāng)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(dāng)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(guān)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(guān)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(yán)重撞擊時電池自燃的案例也時常發(fā)生,。
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