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近4成电动汽车"静置起火",专家称技术难题尚待攻克

时间:2022-06-13   来源:钜大LARGE

  近几年,在新能源汽车市场蓬勃发展的带动下,国内动力锂电池系统装车量迅速提升。今年前5个月,国内动力锂电池装机量达到了41.4吉瓦时,同比累计上升223.9%。

  随着新能源汽车的普及,时有发生的汽车自燃问题不断冲击着消费者脆弱的神经,电池在安全、续航等方面问题也成为电动汽车的焦点话题。

  北京理工大学相关实验室数据显示,按照新能源汽车起火的原因对事故进行分类,可以发现动力锂电池故障所引起的起火事故占到了1/3左右。

  对此,北京理工大学教授魏中宝表示,"这个量级还是非常大的,也从侧面反映出一个状况,动力锂电池技术是制约新能源汽车进一步普及的关键技术。"

  此外,假如按照发生事故时车辆所处状态进行分类,可以发现车辆在充电状态下发生起火的比例占到了28%,而静置的状态下发生起火的比列逐年攀升至38%。

  "充电状态下发生起火重要和充电桩相关,包括充电桩控制策略以及系统和车辆不匹配。现在业内有关静置状况下起火并没有统一的说法,我们推断首先长期服役过程中动力锂电池吸锂所致的损伤肯定是一个重要的成因,"魏中宝表示。

  另一方面,他认为,动力锂电池的监控、保护策略的不完善、不精准,也会导致停置状态下动力锂电池系统事故的发生。

  据了解,北京理工大学拥有全国唯一的新能源汽车运行监测平台,到七月2号,该平台监测的汽车数量已经超过500万辆。

  魏中宝认为,技术的不成熟和产业发展历史较短不无关系。2001年,随着国内"十五"计划确定发展电动汽车,车载用动力锂电池研究项目逐步启动。但直到2009年一月,国家多部位联合启动"十城千辆节能和新能源汽车示范推广应用工程"后,我国汽车行业拉开电动化转型的大幕,动力锂电池作为新能源汽车的核心零部件,开始受到市场广泛关注。

  伴随着国家的财政补贴政策,国内动力锂电池产业开始进入大规模研发阶段。因此,动力锂电池产业的发展历史并不长久。

  为此,魏中宝提出,要想实现电池安全性能的整体提升,防止更多的起火事故,要从高品质电芯、高质量的成组技术以及高水平的管理系统3个方面共同攻关这个难题。

  具体而言,就是对关键材料、电芯设计、电芯制造/工艺因素、系统集成和实际使用5个环节,进行改良、优化、控制、管控。

  在安全性之外,低温环境下新能源汽车续航能力直线下降的行业痛点,也一直让国内许多北方的消费者对是否要购买新能源汽车存在顾虑。

  为了解决市场有关新能源汽车的里程焦虑,越来越多的车企将高续航作为车辆卖点,不断推出更长续航能力汽车。例如,蔚来ET7将搭载150KWh"固态电池"、最大续航里程超1000公里;智己汽车将搭载上汽和CATL共同开发的首次采用"掺硅补锂"技术的电池、单体能量密度达300Wh/kg、最大续航里程超1000公里。

  持续的追求更高续航里程,将导致车辆自身携带的电池越来越多,这给车企带来更大的减排压力。

  "我们20年前启动国家重大专项(发展新能源汽车)的时候,考虑到石油进口压力问题,讨论的是能源安全、节能减排。"我国汽车动力锂电池产业创新联盟副秘书长王子冬表示,现在有些车企偏离了节能减排的初心,都在拼续航里程。

  北京理工大学的张雷教授则从解决问题的角度出发表示,电池比较难伺候,要在比较舒服的状态工作,(但我国)地域差距太大,要BMS(电池管理系统)有一个可靠的热管理,保证这个电池能在比较舒服的温度范围内工作,从而发挥它的最佳性能。

  据了解,电池热管理重要有两个方面,一是加热,二是冷却。国内常见的冷却方式是风冷和液冷,现在主流采用液冷方式。至于加热,早期公司是为电池包加一个加热板,后来又出现了加热膜,但这些方法在稳定车辆续航里程方面效果始终不理想。

  对此,张雷表示,"现在我们团队也在做全气候电池,已经往产业化在推了,在北京冬奥会上使用,将来就会解决在低温情况下电池应用的问题。"

  2020年十一月,国务院办公厅公布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》提出,到2025年,新能源汽车销量占当年汽车总销量20%;到2035年,纯电动汽车将成为新销售车辆的主流。专家皆强调,在可预见的未来,电池安全和续航将继续成为新能源汽车的两大焦点问题。


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