特斯拉、蔚來相繼起火,哪出了問題?我們研究了電動汽車電池質量

特斯拉、蔚來相繼起火,哪出了問題?我們研究了電動汽車電池質量

作為國家戰略性新興產業,新能源汽車產業規模發展迅速,然而同時也伴隨著一些問題。電動汽車起火現象時有發生,敲醒了消費者對電池安全重視的警鐘。電動汽車電池質量安全情況如何?為什麼會發生起火?如何正確使用電動汽車電池充電?南都鑑定評測實驗室“質量公開課”走進廣州能源檢測研究院,聚焦電動汽車電池的安全問題。

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電動汽車屬於新興產品

發生安全事故會迅速引起公眾注意

電動汽車因重量輕、體積小、節能環保等特點而深受歡迎,不過在迅速推廣普及的同時也伴隨著一些問題,繼特斯拉起火事件後,蔚來、北汽、比亞迪等品牌接連出現了新能源車起火的現象,讓電動汽車的安全性一度成為公眾關注焦點。

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本期質量公開課關注電動汽車電池安全。

電動汽車到底安不安全?廣州能源檢測研究院高級工程師梁俊超表示,電動汽車在國內尚為新興產品,因此發生安全事故時會迅速引起公眾注意。但事實上國家對電動汽車產品安全性有很多標準要求,而且從實際使用和檢測經驗來看,合格的電動汽車產品安全性是有保障的。

電動車國內相關標準

目前正在考慮修訂

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本期質量公開課關注電動汽車電池安全。

據瞭解,目前電動汽車動力電池標準主要分為6類,分別從電性能、循環壽命、安全性、互換性、回收利用、電池關鍵部件等方面進行了參數規定。梁俊超表示,國內標準在制定時已充分考量和接軌國外相關標準,且根據從業界反饋和行業實際經驗來看目前正考慮修訂,相關的電性能、循環壽命性能等要繼續接軌國外,一方面是利於國內產品出口,另一方面從標準層面更大限度保護消費者。

“電池安全標準測試為模擬實驗,而在實際使用時路況複雜、場景眾多,標準儘可能將使用場景考慮進來,如假設電動車實際行駛過程中的發生碰撞、翻轉、受壓變形等。在具體的修訂方向上,電動車電池的安全性方面會增加更多參數要求。” 梁俊超表示。

軟包電池、圓柱形電池

安全性上並無明顯差異

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特斯拉採用的電池為這種圓柱形電池。

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從工藝層面來講,軟包電池、圓柱形電池安全性並無明顯差異。

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在生產時汽車廠商通常同一類電動汽車採用一種電池,不會混搭。

作為電動汽車的重要部件,電動車電池有多種分類方法,如按正極材料可分為磷酸鐵鋰電池和三元材料電池等。三元材料電池能量密度高,磷酸鐵鋰電池循環壽命長;若按照封裝形式劃分可分為圓柱形電池、軟包電池、方形電池等。圓柱形電池製造工藝相對成熟,散熱性好;軟包電池重量較輕,發生故障時只會鼓包、破裂,安全性較好;方形電池機械抗壓能力強,空間利用率高。

“上述是單體電池,單體進行串聯和並聯組合電池模組,內有裝置可檢測單體電池異常,防止意外發生;電池模組進行串聯和並聯,加入高壓電路、電池電子部件、保護裝置、外部系統接口並封裝在蓄電池箱,則形成了電動汽車的電池包。” 梁俊超介紹,從工藝層面來講,軟包電池、圓柱形電池安全性並無明顯差異。在生產時汽車廠商通常同一類電動汽車採用一種電池,不會混搭,電池種類由汽車廠商根據產品特性與自身掌握的工藝技術自行選擇。

電動汽車發生故障

大部分是因電池使用不當所致

新聞經常可見手機整夜充電導致爆炸起火的事件,而電動車電池過充電也會帶來巨大的安全隱患。梁俊超指出,電池過充電時,由於負極的儲存格已裝滿,後續的鋰離子會堆積於負極材料表面形成金屬鋰,並由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結晶,形成的金屬鋰結晶會穿破隔膜使正負極短路從而引發短路。

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電池過充模擬測試。

當電池外部短路時,電池會產生很大的電流,大量的熱使電池內部及表面連接處急速升溫,如果防護器件未能切斷會亂,電池內部會很快升溫造成電解液汽化,可能會造成電池鼓包或者衝開洩氣閥,漏液並噴射出可燃氣體。若遇到明火,很容易導致電池直接起火甚至爆炸。

“電動汽車發生故障實際上大部分是由於電池使用不當所致,如過充電、電池維護保養沒做到位等”,梁俊超表示,大部分電動車電池包置於車體底盤,一旦出現起火或爆炸,將對車身以及車上人員的人身安全造成威脅,因此要特別注意電池安全性。”梁俊超提醒消費者要定期保養維護電動汽車電池。

通常合格的電池包產品

不會出現爆炸起火情況

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電動車電池產品一般會有過充電保護,一旦充滿電會自動切斷充電。

不過,梁俊超也表示,電動車電池產品一般會有過充電保護,一旦充滿電會自動切斷充電。同時,國標對於產品設計層面有專門的過充電保護要求。但過充電的安全隱患仍不可忽視,還是要提醒消費者在日常生活中要注意避免過充,養成良好使用習慣。

此外,在一些模擬汽車受擠壓碰撞的場景中,電池受擠壓形變可發生爆炸起火危險,發生劇烈反應。梁俊超表示,通常合格的電池包產品不會出現爆炸起火情況,蓄電池箱具有足夠的抗壓能力防止電池受壓變形,產品在出廠前都會經過一系列嚴格的測試。

高溫天氣與電池起火

無必然聯繫

一些車主擔心高溫天氣易造成電池起火,梁俊超表示高溫天氣與電池起火無必然聯繫。電池起火主要是電池短路造成,造成電池短路的因素非常多,如生產工藝、使用習慣等都會造成短路。

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專家提醒消費者選購和使用新能源汽車,要留意路面充電樁及續航里程等。

在選購和使用新能源汽車時,梁俊超提醒消費者首先要留意路面充電樁的情況,其次關注續航里程,實際使用中與實驗室條件測出來的續航里程數據或有不同,可以選在買車之前實際體驗一下這款車。同時,要關注保養、維修、更換等保修政策,新能源車型電池是一種易耗品,且電池成本佔整車的30%-40%,在買車時最好了解清楚這臺車的保修政策。

出品:南都鑑定評測實驗室

主持:陳養凱

採寫:南都記者 陳菁鈺 楊麗雲

攝影:南都記者 馬強

直播:衛志凌 鄧啟祥

海報設計:張博

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