每当看到新能源汽车起火的报道,相信都会牵动不少人心中那根对电动车安全最敏感的神经,很多人也想知道,为何新能源汽车屡屡着火,根源到底在哪里?
据相关业内人士介绍,新能源汽车起火的原因有很多种,但主要原因有两点:
其一,电池自身材料、技术因素
目前市面上主要有3种类型的动力电池,分别为磷酸铁锂电池、三元锂电池、镍氢电池,锂电池是主流的动力电池,当然也有丰田油电混动车型使用镍氢电池。
由于纯电动车型、插电混动车型,对动力电池的能量密度、体积、寿命、充放电性能等方面均有较高要求,镍氢电池并不是首选,主要还是以锂电池为主。
以三元锂电池为例,电池能量密度高于磷酸铁锂电池,特斯拉自主研发的大圆柱电池、宁德时代研发的麒麟电池,均属于三元锂电池,它们的能量密度达到Wh/kg-Wh/kg。
相比而言,即便是比亚迪新一代刀片电池,其能量密度目前也只在Wh/kg左右,因此,三元锂电池的续航能力高于磷酸铁锂电池。
另外,三元锂电池的低温性能比磷酸铁锂电池好,在零下20摄氏度时,三元锂电池实际续航打折率大概在6.5-8折左右,而磷酸铁锂电池可能要打5-7折。
三元锂电池的缺点在于正极材料普遍为镍钴锰,其化学属性较为活泼,高温性能不稳定,内部极限温度一般在摄氏度左右,而磷酸铁锂电池正极活性较为稳定,内部极限温度可达摄氏度左右。
相比而言,三元锂电池在特殊环境下,更容易因“热失控”而引发起火,爆燃等危险情况。相信看过关于刀片电池与某三元锂电池针刺试验的朋友都知道,在针刺、激烈碰撞等极端环境下,刀片电池只是冒烟,并没有起火。而某三元锂电池,先冒烟,随即起火。
前几年,大部分车企为了实现纯电动汽车有更长的续航,优先都搭载三元锂电池,但是最近这几年,随着技术、市场环境等因素不断改善,加上三元锂电池自身固有的安全因素,很多车企都开始搭载磷酸铁锂电池。
当然了,这仅仅是从电池自身属性来看待电池安全问题,此外还有电池品控、工艺问题,也可能引发安全问题,但事实上,主流的一些新能源车企,针对锂电池的痛点,各家在品控方面都进行严格把控,也都有自己的一套安全技术,最大限度提升电池安全性,正常情况下,无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池都不会无端起火。
其二,外部因素引发电池短路,高压模块起火。
比如说电池受到激烈挤压、碰撞之后,内部出现短路,短路瞬间会产生火花,伴随着大量的热,尤其是动力电池高压模块,短路后很容易起电弧,遇到动力电池里面的易燃材料,瞬间可能引发起火。
此外,电池进水、不恰当的充电方式也会导致线路发生短路。充电过程中,尤其是快充模式下,电池内部会产生“析锂”现象,这些“锂枝晶”可能刺穿电池隔膜,从而引发短路。同样,电池在过充、过放等环境下容易产生高温,一旦“热失控”,很容易引发起火。
针对动力电池在极端环境下可能起火的问题,工信部等相关部门早在年就出台了“三项纯电动汽车强制性标准”,其中规定中要求:“当动力电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间”。
虽然多家车企宣称自己的电池技术标准都在这个标准之上,但现实很“骨感”,从多起新能源汽车起火的案例中不难看出,留给车上人员的时间并没有5分钟,或许有其他特殊原因,但不管怎么说,新能源车型起火的问题直接关系到广大车主的安全问题。
在年世界动力电池大会上,中国科技大学教授孙金华曾提到新能源汽车起火的相关数据:(数据来源于应急管理部消防救援局)
年,全国发生新能源汽车起火事故约余起,年全国新能源汽车总量接近万辆,按照这样算下来,新能源汽车起火的概率大概为万分之三左右,而传统燃油车起火的概率大概在万分之一到万分之二左右。
总之,不管是三元锂电池还是磷酸铁锂电池,由于本身固有的材料属性以及其他各种复杂的外因,目前确实有起火的风险。针对这种现状,一方面需要车企不断提升技术,另一方面也需要车主引起重视,日常用车需要注意以下几点:
1、一般动力电池起火前,往往会冒出大量的白烟或者难闻的气味,一旦发觉有这种情况,立即打开车辆双闪灯,条件允许的情况下,快速将车开到安全地段,人员立即撤离。
2、快充、过充、过放以及不规范的一些充电方式容易使电池产生高温,一旦“热失控”,很容易引发起火,因此要注意。
3、炎热的夏季,雨天多,应尽量避免涉水行驶,以防出现车辆渗水,引发断路,暴热的天气,车内温度高达70多度,车辆尽量停在阴凉、干燥地段。