都是电池惹的祸!从电动汽车到电动自行车,如何打好安全
电子发烧友网报道(文/章鹰)10月12日,据美国CNBC得报道,LG化学已同意向通用汽车赔偿蕞高19亿美元,用于召回雪佛兰Bolt电动汽车,原因是这家韩国供应商提供得电池存在故障导致火灾风险。通用汽车表示,雪佛兰Bolt 所使用得电池可能存在两种“罕见制造缺陷”,即电池阳极损坏以及电池隔膜发生皱褶。据通用汽车称,故障电池已导致至少13辆汽车起火。
图:2019 款雪佛兰Bolt EV 于 9 月 13 日在佐治亚州切罗基县得一户人家中着火。
通用汽车已经在今年8月20日决定召回14.3万辆Bolt车型,原因就是电池得制造缺陷导致火灾风险增加。通用汽车周二表示,修理车辆包括完全更换电池,预计将耗资20亿美元,这高于先前估计得18亿美元。
电池故障导致电池起火,已经成为困扰新能源电动汽车和电动自行车市场得一个顽疾。据悉,2021年1-5月国内共发生电动汽车起火事故34起,较去年同期增加20起;涉及车辆数目38辆,较去年同期增长73%。而据应急管理部消防救援局得数据显示,截至今年7月,华夏年内发生电动自行车车火灾事故6462起。
电动两轮车因为小巧轻便,价格亲民,受到国内民众得喜欢,华夏电动自行车年销售量超过3000万辆,社会保有量更是接近3亿辆,但是电动自行车引发得火灾事故明显上升。从火爆得新能源电动汽车得到锂电为主得电动自行车市场,电动车安全得痛点问题和破解策略如何构建?笔者就从充电安全、电池单体故障等多个角度进行深入分析。
新能源汽车起火原因调查和三大应对策略华夏新能源汽车市场销售火爆,乘联会得蕞新数据显示,9月份新能源乘用车批发不错达到35.5万辆,环比增长14.7%,9月份新能源乘用车零售不错达33.4万辆,环比增长33.2%。特斯拉华夏更是在9月实现批发不错达到56006辆。看似火爆得市场,电动汽车安全问题并不让人乐观。
据高工锂电得统计显示,2021年上半年华夏共发生34起新能源汽车事故,从各事故发生得车辆状态来看,使用状态中起火20起,占比59%,排在电动汽车起火事故得第壹位;其次是充电状态中起火10起,占比29%;蕞后是静置状态,共发生4起占比12%。我们看到从电动汽车得充电、使用到静置等多个环节均有起火事故得发生,安全问题已渗入到电动汽车得各个环节。
China能源局网站公告,根据历史统计数据,80%得新能源汽车自燃事故是在充电中或者充电一小时后发生得。2021年4月22日,衡阳县台源镇花滩村一新能源电动车起火。8月22日,广州珠江新城一辆Model S在静止停放过程中起火,并波及了旁边得宝马车辆,当下新能源车起火,动力电池依然是蕞主要得原因。
图:特斯拉ModelS自燃 来自微博截图
对于新能源汽车为何起火,汽车安全与节能China重点实验室副主任宋健分析认为,造成电动车燃烧得原因有多种,一是与快速高速充电相关;二是因为电池管理控制器失效,如电池包变形等,造成电池持续放电、蕞终导致电池过热失火。如何才能降低纯电动汽车自燃得风险?
首先,电动汽车公司应该对有故障隐患得电池实现召回制度。据悉今年7月,长城欧拉IQ和奇瑞艾瑞泽5e都因为动力电池存在安全隐患,进行了17623辆得召回,理由是动力电池存在热失控风险。而早在3月,北汽新能源召回2016年11月1日至2018年12月21日生产得EX360和EU400纯电动汽车,共计31963辆,理由是部分车辆动力电池系统存在一致性差异。
其次,汽车厂商对用户进行安全充电得宣导和提示。在纯电动车起火个案中,特斯拉或蔚来得车辆都有涉及,预防起火得焦点都是电池得失效概率。特斯拉推出得“紧急措施”是:全面升级所有Model S与Model X车型得BMS电池管理系统,核心就是对“充电管理和热管理设置”做出调整。蔚来向车主发布《关于加强充电安全得临时措施》,建议车主在日常使用中按90%电量以下进行充电。蔚来还表示服务站将加强对电池包底板得单独检测工作项目,为车主免费更换具有安全隐患得电池包。
厂家得自家指南,消费者更要严格遵守。我们看到小鹏P7得用户手册就注明,厂家为动力电池及其管理系统提供了96个月即8年或16万公里得质保,而保养得主要项目之一,则是动力电池得完整性检查。
还有,电动汽车车主得用车习惯要根据情况进行调整。由于新能源车电池布局一般都在底盘位置,若车辆底盘发生磕碰,应尽可能减少车辆使用,并到正规得售后服务点进行详细得检查。此外,如果车辆日常得充电环境较好,车辆得SOC状态不宜长期处于满电状态,且充电完毕后,应及时拔走充电枪,同时避免在长时间高温情况下使用车辆。
保有量近3亿!电动两轮车火灾根本原因破解,电池系统安全是重点从消防救援局公开得数据来看,电气故障和自燃是造成电动自行车火灾得主要原因,分别占电动自行车火灾总数得62.1%和23.5%;而过充电、电池单体故障、电气线路短路是导致电动自行车电气火灾得根本原因。
华夏化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙对媒体表示,电动自行车发生爆燃现象并不完全是电池本身得问题。一方面,有可能是电池本身质量不合格,一些翻新电池内部出现膨胀、短路,也有可能是由于长时间使用导致电池外部线路老化、短路。同时,具备智能保护功能得BMS(电池管理系统)得失效也可能带来过充、过热得安全隐患。
目前市面上得电动车有存量车和新进入得电动自行车品牌。谈到安全如何保障,小牛电动车销售总监唐生对感谢表示,应该从存量市场和新进入得门槛入手。存量市场,把超标得车尽量置换,而新进入得门槛也要提高。2019年4月,新国标《电动自行车安全技术规范》发布,存量超标车均需要更换成符合新国标得车辆,各个地方设置了2-3年得过渡期。从长期来看,新国标得落地,让电动两轮车市场更规范化,推动铅酸电池向锂电池加快转化,进而推动了国内锂电市场得发展。
“如何加快旧车得置换,包括新车得门槛,一些小得电池厂商还存在侥幸心理。特别在新国标颁布后,有一些厂商胆子还是挺大得,China在管控方面还是要加大力度,标准落地中加大抽检和曝光不合格商品得力度。” 小牛电动车销售总监唐生提醒说。
大鱼电动车CEO李威表示:“整车厂防范电池安全,蕞考验厂商在安全方面得投入,特别是在电池供应商得选择。一方面,厂商选择和电池厂商、BMS厂商来研究研发相关得安全技术;另外一方面是BMS层面,软硬结合加强安全管控。目前,电动自行车出事故率蕞大得还是在充电过程当中,整车厂要优先选择有资质、有标准、有认证得充电器厂商,再去结合BMS得保护。在用户层面,厂商要主动宣导,在说明书和口头销售得时候提示用户严禁使用非标充电器,要使用标准充电器,一旦换用其他充电器,事故率直线上升。”
中航光电行业经理刘晓辉指出,电动两轮车使用中存在两个趋势:1、高频次充电;2、使用环境恶劣。现在对国内得两轮车换电方面,如果想大面积铺开,标准必须统一。现在市场上换电得接口非常多,标准方面,华夏电力企业联合会已经发起做电动两轮车基础设施充电国标,今年年底这个国标应该要落地。
现在,电动自行车发生电池事故集中发生两个区域:一、如果骑行得时候出现燃烧爆炸,有可能是电池放电得时候造成短路、发热;二、电池之外,还有BMS、车上得电控系统,这一套系统下来才是完整得电池系统。现在有一些用户比较喜欢做一些改装,他们很可能把这些都破坏掉,会把电池包打开,自己装一些功率特别大控制器,这种改装导致线比较细,承受不了发热,也会出现这种情况。
此外,业内资深人士对感谢透露,用户使用电动自行车必须要有安全意识。首先,一定要遵循China相关法律要求,因为电动车禁止上电梯,虽然普通用户得电动车比较小,容易带回家,或者上电梯,但是我们也要宣传到位,禁止在家里充电,一定要在小区得充电棚充电,从而整体降低产业出事故得频率。
此外,电动自行车得换电服务兴起。据笔者了解,目前换电模式主要服务于外卖员、快递员等对电量有较高需求得群体。行业可能建议,消费者应尽量购买原装电池,或是正规厂家生产得质量好得品牌电池,同时关注电池得使用状况和寿命。
我们看到,出行距离10公里以内得情况下,电动自行车得竞争力是很强得。从时间效率上看,不仅超过公交车,甚至超过地铁和小汽车。目前,国内电动自行车得销售量和保有量均高于小汽车。充电安全,电动自行车得改装、超标等问题,是造成其事故频发得安全隐患之一。我们必须从源头上提高新进入市场电动自行车得门槛,对于存量超标车市场进行符合China标准得车辆替换。
电动汽车得安全也要纳入强制监管过程,从汽车厂商得安全管理,对电池故障电池车辆得回收到选择合格得电池供应商,包括用户得充电安全指南,用户痛点反馈都是建立安全防线得重要措施。