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哪位厂家敢确保自己的动力电池绝对安全?

   日期:2019-04-26     来源:能见Eknower    浏览:4143    评论:0    
而随着能量密度的不断提升,锂电池的安全隐患也随之而来,各种类型电动汽车起火爆炸的事故屡见不鲜。

电动汽车的时代已经到来


但无法令人满意的续航里程,仍是电动汽车快速发展的最大障碍之一。

我国在《节能与新能源汽车技术路线图》中提出目标,2020年动力电池能量密度达到300Wh/kg,2025年400Wh/kg,2030年500Wh/kg。在工信部颁布的《中国制造2025》中,又将这一目标提高到了2025年400Wh/kg,2030年500Wh/kg。

然而,现有的材料体系与技术,恐怖无法满足人们对于高续航里程、高能量密度的殷切期望了。

锂电池业界普遍认为,当前最高续航里程的三元锂电池技术路线,其比能量密度上限是350Wh/kg。当前各国都把赌注押在高镍三元+硅碳负极材料上,但即使松下21700圆柱电池做到了镍钴铝之比达到0.9:0.5:0.5的变态极限,单体电芯的比能量最高才做到300Wh/kg。

而随着能量密度的不断提升,锂电池的安全隐患也随之而来,各种类型电动汽车起火爆炸的事故屡见不鲜。

1事故频发

4月21日晚,在上海一所小区地下车库内,一辆特斯拉Model S突然冒出白烟并起火,随即引燃车库内数辆汽车。

于是,代表全球电动汽车最高水准的特斯拉,其事故率同样也是最高的。初步统计,在全球范围特斯拉S/X系列电动车已经发生接近或超过50起,包括行驶、碰撞和充电导致的燃烧、自燃及爆炸事故。

代表中国电动汽车最高水准(至少在价格上)的蔚来同样不甘示弱。第二天,4月22日中午,在西安蔚来官方授权服务中心,一辆蔚来ES8在维修时起火。虽然没引燃其它车辆,但自身算是烧毁了。

蔚来当时正在维修,起火也许有其他原因。但特斯拉当时并没有在充电,车上也没有任何危险易燃品,车主平时也不抽烟。上海特斯拉爆燃事故的车主表示,这辆爆燃的特斯拉,2016年刚刚购入,总里程才6万多,维修不超过10次,多数是轮胎问题。

做为全球电动汽车第一品牌的特斯拉,仍无法确保安全,无故发生火灾,更遑论其他车商。

更郁闷的是,事故发生后,特斯拉车主打电话给保险公司,但保险公司表示不予理赔,车主说:“我是第一时间打电话给我的保险公司,他们是直截了当的拒绝,说这个应该是不赔。”

虽然从绝对数量上来说,电动汽车自燃的事故数量绝对是没有燃油车自燃的数量高,但是从整体概率来讲,目前电动汽车的自燃概率是高于燃油车的。

值得注意的是,特斯拉和蔚来在动力电池的使用上有一个共同点,就是都选用的续航里程较高的三元锂电池。

当前,大多数品牌的电动汽车都出现过自燃情况,尤其使用三元锂电池的汽车厂商。

2安全第一

过去几年来,三元锂电池因其高能量密度、行驶里程远等特性,在动力电池江湖中傲视群雄,市场份额节节攀升。

2019年一季度,国内动力电池装机量约12.31GWh,同比增长182.6%。三元电池装机量9.21GWh,占比达74.8%,较上年同期增长了近10个百分点。

三元锂电池,一般是指采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝(NCA)三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为“三元”。

在当前市场上,已经形成了以提高能量密度为首要指标的“惯性思维”,镍钴锰的比例在不断提高,从333、523、622到811。连国内动力电池巨头比亚迪也在顺应市场,生生把传统磷酸铁锂技术路线,转移到三元锂电池上来。

然而,虽然动力电池的能量密度在不断提高,但危险性也在不断增加。

中国工程院院士杨裕生曾发表了一篇署名文章,旗帜鲜明的反对大力发展三元锂电池,应重视磷酸铁锂电池发展。

杨裕生表示,电池充放电时,会生成热量,达到一定温度时,正极上的氧化剂与电解液发生化学反应,大量的化学反应热会造成热失控,从而产生大量气体,导致气压升高、电池破裂,继而出现车辆燃烧、爆炸情况。

使用热失控温度越低的正极材料,电池的安全性越差。三元锂电池热失控温度不足200℃,尤其是三元材料在达到一定温度时还会分解释放出极活泼的初生态氧,即使在没有外界氧气供应的情况下,电池内部就“完整地具备”燃烧三要素。这也是三元锂电池起火后,火势蔓延迅速且难以扑灭的原因。

而磷酸铁锂电池里的氧能被牢固地束缚在磷酸根中,很难成为助燃剂,磷酸铁锂电池的热失控温度要高得多,其安全性高得多。杨裕生说:“从过去发生燃烧的电动汽车案例来,三元电池的占比最大。在同样条件下,三元电池要比磷酸铁锂电池危险的多。”

发展电动汽车,安全应该是首先要被解决的问题。过度追求高能量密度、高续航里程、高科技含量,却无法解决自燃问题,这样的汽车生产商势必不会长久。

远景集团首席执行官张雷表示,随着电动汽车的数量迅速增长,动力电池安全的问题会愈加突出,这个“灰犀牛”就在我们的眼前,影响我们每个人,每个家庭,包括孩子和大人。如果有地下车库中有一辆电动车着火,整个地下车库都可能进入到不可控制的状态。

正如杨院士所说,电动汽车的主要矛盾是安全性和续航里程的对立。安全性是主要的,续航里程是次要的,不可颠倒。任何事物都要分清它的主要矛盾,如果把主要矛盾和次要矛盾搞错了,最后就要走弯路。 
 

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