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專訪新能源電池專家:為何蔚來老著火?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年03月11日  

近來,電動汽車續航問題逐漸被安全問題蓋過,在選購電動汽車過程中,消費者更加關注車輛是否安全,大數據顯示,起火問題是消費者最為關注的點。


六月十四日下午,在湖北武漢漢西建材市場停車場,一輛蔚來ES8發生燃燒。事后,蔚來汽車官方微博確認了此事,并稱事故未發生人身傷亡及其他財產損失,已經啟動起火原因調查,這也是近兩個月以來,蔚來ES8已經發生的第三起起火事故,因此輿論產生不同的聲音,公司認為是概率事件,而消費者認為是質量缺陷。


對此,吳聲汽車獨家采訪新能源電池領域專家通過電池、電控、充電等角度進行解讀。


起火與電池、電子系統、整車設計分不開


電動汽車著火這個事情整個行業現在都很關注,我認為電動汽車本身不應該“天生愛著火”。


公司對安全這件事認識還不夠,對電動汽車的認識還不夠,關于電動汽車的重要性以及如何把電動汽車做好的認識還不夠。


蔚來著火的原因和電池、電子系統、整車系統的設計分不開。總的來講,還是公司工作做得不夠仔細,在安全設計上還要更認真、更謹慎。現在不能說哪種成分的電池是電動汽車選擇的最優結果,由于電池的不同成分以及各公司間的重視程度,會造成不同的結果。裝配同一家的電池,不同車企會產生不同的結果,所以我覺得各個車企的重視程度和下的功夫有關系。但是,有的電動汽車企為了快速推車,直接借用其他公司成果,出現磨合不良的情況,新增很多風險,最后引發嚴重的后果。


現在國家關于電池設計、電池包設計、電動汽車測試有了很多硬性標準,但是這些標準是生產的底線,是基本要求,是公司必須要滿足的,同時要注意,國家標準不一定是“保票”。


所以說,電動汽車安全細節方面還得靠公司去做,但是,電動汽車起火的事情是和公司有關系的。是否設計了成熟完善的安全系統在電動汽車領域就顯得十分重要。


起火與電池管理系統更密切


電動汽車電池是化學反應,可控性是比較難的,再加上遇到的工況很多,環境很復雜,所以電池的化學反應是不是可控成為了公司的關鍵。現在蔚來著火,簡單說有兩大原因。


一是電池質量不過關,在內部生產當中出現瑕疵成為一個弱點,在短時間內可能不會出現故障,但是終歸是隱患,會觸發短路,這個要求電池廠有非常完善的設備和生產線。所以說,電池廠的質量控制是保證電池不出問題的最重要的一個核心。目前,國家關于電池公司的要求也很高,包括外部控制、檢測手段等,因此,電池廠在一個市場淘汰的過程中。安全問題與電池質量有著極為重要的關系。而寧德時代的電池裝配量比較大,但是問題爆發的也比較集中。


第二個就是蔚來對整車的安全設計。像一些車型,電池很好,但是不禁外力同樣會造成起火。這種情況要加強被動安全設計,要盡量使車輛不要出現這種失控的情況,比如充電充過了,這本身與電池沒關系,與電池管理系統關系更為密切。現在,電動汽車除了問題,無論是電池還是其它部件引起的,最終追究的都是車企。


這也是在品控方面的失責。然后在巡檢、遠程診斷報警這種機制要完善,把電池系統從全方位的管理起來,保護起來。之所以燃油車汽油爆炸的事故少了,是因為一百年來大家對燃油車的設計非常好了,燃油車起火與汽油本身沒有關系。


在電池成分方面,三元鋰離子電池的電解液其實是一種很活躍的液體。但是更多的問題仍就是出現在質量方面。還有要說的是,大家要適應這種創新的過程,還要加強電池廠的質量把控,加強整車公司的安全系統設計、保障車輛安全。


軟包電池中單體電池一致性難控制


電動汽車起火可以說是世界性的難題,消費者的擔心是對的,解決是要找到根本原因的。目前,起火原因多歸咎于電池問題,可是它電動汽車起火的最根本原因還沒有找到。現在我國賣了將近300萬輛電動汽車,著火其實是個別現象。


但是,我們發現有一半以上好像適合充電有關,可是也沒有找到直接的證據,因為電動汽車起火事故復現很難。包括此前著火蔚來給出的解釋有外力碰撞擠壓的原因,但是這缺少第三方檢測,沒有數據支撐,所以說這種說法是不科學、不嚴謹的。


在電池包設計上,間隙設計小了,軟包裝電池的一致性就不好控制,有可能在組裝的時候把電池壓短路了,但是現在也不能將原因重要歸咎于組裝。


假如說現在的起火原因歸咎于設計、組裝等方面,還有很多外因無法忽視,使用習慣也可能導致故障。也就是說,根本原因沒有找到,因此根本的解決辦法也沒有。在電池檢測中,同一批電池在相同環境下都會產生不同結果。現在公司的做法很多都是在嘗試,說消極一點是茫然。歐陽明高院士也說過,科學是要一按時間和驗證的。


有些車企為了趕進度,將零部件快速結合,達到預期效果,但是我們認為這是要一步步完成的。前期研發不到位,形成技術缺位,那么起火就是必然現象。


電控系統未干預導致“熱失控”


一般來講,在電池充電過程中或受到碰撞,會引起過熱,每秒鐘溫度上升一千度以上引起起火,這種情況較熱失控。


在單體電池下很難發生這種事故,很多是在匯總成動力鋰電池包、動力單元后發生。單體電池電量有限、電壓也有限,在單獨使用的時候很難發生危險。在電池包中,也都是某一個單體先出了問題再引起整個電池組問題。


以前這種的原因很多,一個是電路本身,現在電池包是包括串聯、并聯,打個比方,用一百個單體電池做電池組,無法保證這100個電池的一致性。當你的電池容量達到70kwh甚至更多時,你就包含了更多的不穩定因素。當內部出現電壓不同的時候就會產生內循環電流,假如每個電池都是正常的內循環,電壓補齊了電流就消失了。假如有一個內阻稍大,所有的壓降就集中在這一點引起生熱,熱到一定程度就有可能會使隔膜、正負極出現問題,一百二三十度電池架構就會崩塌,氧原子釋放,就會引發起火。


再一個是碰撞。在發生碰撞之后,單體電池膜發生破裂,在測試中10kpa就會破碎,之后正負極接觸,進行打火引發起火了。而且隔膜是塑料的,新的不容易碎,在一段時間后也會老化,檢測結果只要5kpa就可以壓碎了,進而發生過熱起火。


可以發現,蔚來ES8在局部出現過熱的時候,電控系統并未快速發現,在將起火時也未進行干預。


充電“過充”致局部過熱引發起火


電動汽車起火常見是短路,電池局部出現破損,電流增大會產生很大的熱量,達到了燃點從而引發起火。第二種是過充,在充電時候由于充電管理系統缺陷,造成系統判斷失誤,熱量累積集聚最終導致燃燒。第三種也有可能引發起火。在行駛過程中因為震動沖擊導致連接不牢固,松動后接觸電阻很大,又要強制運行,電流就會新增,同樣是過熱導致升溫。


蔚來裝配了溫控系統,但是溫控系統本身也可能出現問題,反饋不及時也會間接導致起火。在裝配工藝上,組裝、焊接不合理使得熱應力不斷在施加最后產生應力疲勞,最終引發起火。


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