為安全出招

陳秀娟

針對新能源汽車頻發(fā)的安全問題，業(yè)內(nèi)專家們又有何妙計(jì)？

最近幾年，我國新能源汽車發(fā)展勢頭迅猛。數(shù)據(jù)顯示，2015年我國的新能源汽車產(chǎn)銷分別為340471輛和331092輛，同比分別增長3.3倍和3.4倍，新能源汽車產(chǎn)銷出現(xiàn)爆發(fā)式增長。

然而，多起電動公交車起火的消息讓人們在為新能源汽車火爆發(fā)展歡呼雀躍的同時，也多了幾份對其安全的冷思考。

在這些電動公交車起火事件中，有的是充電時著火、有的是行駛中自燃，還有的是一些人為因素……整車安全問題迫在眉睫，這些不能承受之痛該如何解決？

“規(guī)范管理”是前提

電動汽車在行駛中突然自燃的現(xiàn)象在日常生活中并不陌生。2015年12月8日上午9點(diǎn)多，一輛知豆四輪電動車在沿當(dāng)?shù)鼗ㄊ新酚杀毕蚰闲旭傊粱菡仿房诒眰?cè)200米處時，突然自燃，致一人死一人傷。以此為代表的血淋淋案例把純電動車安全問題推向風(fēng)口浪尖。

根據(jù)2013-2015年工信部發(fā)布的我國新能源推廣數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)具有生產(chǎn)合格證的電動汽車為49.7萬輛，已經(jīng)達(dá)到一定的市場體量。不過伴隨新能源汽車保有量的增多，電動汽車發(fā)生事故的幾率也有所增加。

針對“新能源汽車火災(zāi)”的安全問題，科技部電動汽車重大項(xiàng)目監(jiān)理專家組組長王秉剛在3月27日，由中國電動汽車百人會針對電動汽車的安全問題舉行的研討會指出，安全性問題將成為影響電動汽車健康發(fā)展與成敗得重要問題，發(fā)展新能源汽車要堅(jiān)持安全第一的思想。

那么，如何減少電動汽車的安全問題呢？

科技部高新司交通處副處長李宏剛認(rèn)為，科學(xué)、有效、規(guī)范的管理好安全技術(shù)需要進(jìn)行系統(tǒng)的研究。應(yīng)該更多地進(jìn)行電動汽車安全使用方面的宣傳，在安全使用方面進(jìn)行專門的輔導(dǎo)，或?yàn)檐囍魈峁┌踩謨裕崾拒囍鲬?yīng)該定期或不定期做哪些工作。“比如電動汽車從整車廠生產(chǎn)出來交到用戶手中，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)、有效、規(guī)范的管理。從技術(shù)角度來講，從電池的研發(fā)到電池重組直至裝車，在安全技術(shù)方面進(jìn)行系統(tǒng)研究和保障，同時還需電動汽車安全使用的科普宣傳?！崩詈陝傉f道。

由此看來，行駛中的規(guī)范管理對電動車的安全問題來說是一個大前提。

安全始終是核心

除了規(guī)范管理消費(fèi)者在安全使用上應(yīng)注意的問題外，深究產(chǎn)品本身的安全問題更是重中之重。

安全始終是產(chǎn)品的核心，記者查閱資料發(fā)現(xiàn)，電動汽車和常規(guī)汽油、柴油車的最大區(qū)別是，新增加了高能量的電儲能設(shè)備以及相配套的控制系統(tǒng)。新能源的引入，對于已經(jīng)有著已經(jīng)快速發(fā)展了約半個世紀(jì)的成熟汽車行業(yè)來說帶來了全新的挑戰(zhàn)。而儲能設(shè)備（動力電池以及超級電容，以下簡稱電池）、BMS（電池管理系統(tǒng)）以及充電機(jī)則是其中三個影響安全的最重要因素。

對此，王秉剛表示?！鞍踩夹g(shù)是高性能電池應(yīng)用的基礎(chǔ)。更大能量、密度更高的電池要得到應(yīng)用，但前提是安全技術(shù)要過關(guān)。對有安全事故的汽車產(chǎn)品，經(jīng)查實(shí)如果是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的問題，應(yīng)該召回，應(yīng)該停產(chǎn)整頓?！?/p>

一般來說，單體電池起火和比能量關(guān)聯(lián)度較高，國聯(lián)汽車動力電池研究院院長盧世剛指出，當(dāng)電池比能量達(dá)到150Wh/kg以上時，起火的概率比較高。在此條件下，三元材料與磷酸鐵鋰電池相比，比能量高，更易出現(xiàn)火災(zāi)類似事故。因此，提高電池比能量是一把雙刃劍，對此，他建議企業(yè)在開發(fā)過程中要把握一定的尺度，做到適可而止。

對于電池引發(fā)火災(zāi)的原因，王秉剛則指出，單體電池引起火災(zāi)的原因，主要是內(nèi)部短路造成，內(nèi)部短路又可以分為單體本身原因，如局部的溫升、雜質(zhì)/毛刺、枝晶、隔膜缺陷、隔膜變形。外部原因主要有穿刺、受擠或外部起火。

另外，對于三元電池人工針刺易起火的現(xiàn)象，王秉剛表示，國外對單體電池沒有做針刺的要求，然而，三元材料遇到針刺可能會起火，需要從技術(shù)上尋求突破。他指出，微宏動力研發(fā)的不燃燒電池的固態(tài)電解質(zhì)就大大減少了發(fā)熱，燃燒過程中電解質(zhì)占熱量的72%，在針刺試驗(yàn)中僅產(chǎn)生冒煙現(xiàn)象，而沒有引起大火?！拔矣X得安全性還是要依靠技術(shù)創(chuàng)新”，王秉剛強(qiáng)調(diào)。

三元材料到底發(fā)生風(fēng)險的可能性有多大，盧世剛指出，如果用磷酸鐵鋰和三元材料相比，在單體電池出現(xiàn)熱失控的情況下，磷酸鐵鋰是冒煙，三元材料是著火。此時，系統(tǒng)保護(hù)功能如果失效、絕緣失效、機(jī)械控制失效，都會產(chǎn)生安全事件，所以系統(tǒng)可靠性是保證電池安全性的重要因素。

電池的安全問題如何解決？

那么，究竟該如何解決電池引發(fā)的起火問題？盧世剛指出了產(chǎn)品質(zhì)量的重要性。他指出，在產(chǎn)品質(zhì)量方面，我國確實(shí)比國外的水平要低，三星、LG經(jīng)過評估后，報(bào)出的故障率是0.017ppm，主要應(yīng)用在小車，而目前搜集到的國內(nèi)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是10ppm，所以對于企業(yè)來說，應(yīng)該在產(chǎn)品質(zhì)量上做文章。

在王秉剛看來，這需要從技術(shù)上尋求突破，解決滅火首先要提高單體質(zhì)量水平，其次是電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電池箱滅火裝置、整車設(shè)計(jì)，以及防外部短路的問題，都應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)上的創(chuàng)新，真正解決技術(shù)性問題，保證電動汽車安全性。

對于電池帶來的安全隱患問題，中國汽車技術(shù)研究中心首席專家王芳則有著自己的理解。在她看來，要解決動力電池安全隱患，需要了解電池的安全區(qū)域，做到對癥下藥。

對此，王芳指出“電池的性格有內(nèi)向的、也有外向的，我們必須找到電池發(fā)脾氣的點(diǎn)是在哪里”。她建議，企業(yè)通過電池安全性測試，充分了解電芯的特性，了解它到底是一個性格內(nèi)向的孩子，還是一個比較活潑的孩子。如果是活潑的，就應(yīng)考慮在某一些使用環(huán)節(jié)，包括在系統(tǒng)集成的時候增加一些輔助的限制措施，讓它相對處在規(guī)矩的范圍內(nèi)，讓它的優(yōu)良品質(zhì)安全的體現(xiàn)出來，讓它在整個使用過程中降低由于性格特別活潑而發(fā)生安全事故的風(fēng)險。她強(qiáng)調(diào)，對于單體模塊來說，其本身的安全性必須要達(dá)標(biāo)，另外，在知道電池的安全特性以后，要附加合適的安全性設(shè)計(jì)，把系統(tǒng)集成做好，這樣才能生產(chǎn)出真正可靠的電池系統(tǒng)。

另外，在微宏動力研究院院長、研發(fā)副總裁仝志明看來，如果能實(shí)現(xiàn)鋰離子電池系統(tǒng)的“不燃燒”也可以有效解決電池帶來的電動汽車安全隱患問題。

仝志明在介紹微宏動力最新發(fā)布的“不燃燒電池”技術(shù)時，將鋰離子電池比喻為自帶火柴的油箱?！盎鸩袷请娔?，里外短路都會產(chǎn)生高溫。高溫很容易把相關(guān)的東西點(diǎn)著，從這個角度來講，鋰離子電池比汽油危險。目前，鋰離子電池的電解液容易著火，就像汽油一樣，而微宏動力現(xiàn)在做的就是實(shí)現(xiàn)電解液的‘不燃燒。此外，高溫隔膜技術(shù)也是保證鋰離子電池安全的重要保障，該技術(shù)可保證電池在300攝氏度高溫下不發(fā)生收縮，防范電池內(nèi)部短路，從而避免熱失控?！辟谥久髡f道。

那么。電池燃燒發(fā)生后又該如何解決滅火問題？ 王秉剛提出，應(yīng)提高單體電池質(zhì)量水平、加強(qiáng)電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電池箱配備滅火裝置，對電動客車的整車設(shè)計(jì)應(yīng)提出防火設(shè)計(jì)要求此外，政府要完善考核標(biāo)準(zhǔn)。

對此，王秉剛強(qiáng)調(diào)：“新能源汽車的發(fā)展速度要以安全為前提，如果做不到安全，寧可把速度放慢一點(diǎn)。”