新能源車自燃頻發:蔚來被召回,恐慌被放大

新興事物通常被放在聚光燈下,頻頻的自燃事件打擊著這個市場的信心。從統計數據來看,電動車安全問題目前仍處於可控狀態

新能源車自燃頻發:蔚來被召回,恐慌被放大

圖源 蔚來官網

《財經》記者 陳亮 李皙寅 王斌斌/文 施智樑/編輯

在發生上海安亭起火事件一個多月後,蔚來(NYSE:NIO)終於公佈相關結果和處理方案。

6月27日,蔚來宣佈自2019年6月27日起,召回部分搭載了2018年4月2日到2018年10月19日期間生產的動力電池包的蔚來ES8電動汽車,共計4803輛。

本次召回範圍內車輛使用的動力電池包搭載了規格型號為NEV-P50的模組,模組內的電壓採樣線束存在走向不當的情況,可能被模組上蓋板擠壓,導致被擠壓的電壓採樣線束表皮絕緣材料磨損,極端情況下可能造成線束絕緣層燒損從而引起電池包熱失控和起火,存在安全隱患。

就在蔚來發布召回聲明之前。針對新能源汽車頻頻自燃,相關部委也出手了。

6月17日,工信部裝備工業發展中心下發《關於開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》(下稱《通知》)。根據《通知》,各新能源汽車生產企業10月底前完成本公司新能源汽車安全隱患排查 工作。

《通知》下發三天前,6月1 4日,一輛蔚來的汽車在武漢發在武漢發生燃燒,這是蔚來汽車兩個月內發生的第三例起火事件。該事件再一次點燃了市場對於新能源汽車安全性的擔憂。

擔憂雖在,但消費者的信心仍未消失殆盡。“怕著火,但為了牌照我別無選擇。”一名尚未提車的蔚來車主馬先生告訴《財經》記者,因為不是第一批車主,所以還是相信蔚來汽車能解決安全問題。馬先生並不知道,新能源車自燃的概率其實是遠小於燃油車的。

但正如通用汽車(NYSE:GM)下一代電動車總工程師高珍妮(Jennifer Goforth)所言,“通往零排放的道路沒有捷徑可走。所謂捷徑,只會失去消費者的信任。”

被點燃的電池

一家大型鋰電廠高管告訴《財經》記者,電動車起火時,絕大多數電池是被外部“點燃”的。

如此次蔚來調查結果顯示那樣。起火原因並非電芯本身質量問題,而是電壓採樣線束經長期積壓磨損造成短路。

除了電壓線束可以點燃電池,充電環節也是一個很重要的因素。

特來電新能源有限公司是國內領先的充電樁企業,該公司告訴《財經》記者,電動車在正常行駛過程中,基本沒有高頻度、大倍率的放電,所以不會有問題。但是充電過程中,鋰離子的活性會增強。如果電池電芯有質量問題,那麼可能就會導致熱失控,繼而熱失控蔓延,導致起火事故。

中國汽車技術研究中心首席專家王芳團隊分析了2011年——2018年9月的80多起電動乘用車事故後發現,16%的事故與充電有關。在充電過程中,尤其是充電的末期,甚至是在過充情況下,電池活躍度是很高的,較容易發生安全性事件。

過充是指電池在達到充滿狀態後,繼續充電,這就可能導致電池內壓升高、電池變形、漏液等情況發生,電池的性能也會顯著降低和損壞。

中國科學院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高也指出,一般情況下,熱失控大都發生在滿電狀態下。因為充電時,電池與充電系統連接在一起,熱失控最易發生,再加上高壓電器的短路問題等,就會引起事故。

對於上述分析,也有不少業內人士持保留意見。萬幫新能源投資集團有限公司運維服務中心總經理李宏慶告訴《財經》記者,根據充電國標規程,電量充滿時,也就是SOC(電池荷電狀態,也叫剩餘電量)狀態 100%時,車端會發起充滿停止的請求信息,充電樁會根據車端請求結束充電過程。

動力電池科技公司遠景AESC中國研發負責人林玉春在接受《財經》記者採訪時也表示,充電樁、充電協議、電路系統等系統對過充都設有保護措施。只有整個系統失控了,才會導致過充。而現在的電芯中一般會有防過充的設計。

當然,這些迴應都是對於嚴格執行標準的企業來說的。如果相關廠家不嚴格執行充電安全的相關標準和《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議》,那麼電動車安全問題自然暴露出來了。

例如,為了降低成本,未配置專用的充電繼電器及充電繼電器黏連診斷功能,那麼汽車在充電時就不能在發生險情時及時切斷充電;車輛與充電樁形成的充電迴路未滿足標準要求的絕緣、耐壓、爬電距離、過載、IP等。

隨著充電技術的發展,快充越來越普遍。這也引發了另一個擔憂,短時間大電流是否會對電池造成損傷?

快充是以150-400安的高充電電流在短時間內為蓄電池充電,典型充電時間為10—30分鐘。目前快充技術是安全可靠的,是全球範圍內公認的電動汽車的主要能源補充技術。

但是,快充並非完美無缺。由於充電功率較大,接口和用電安全性能要求高。高電流進入電池,如何解決散熱問題也值得關注。而且快充無法進行深度充電,一般充到電池容量的80%左右,長期使用容易損害電池壽命。

對此,李宏慶表示,為了更快地充電,車端需要匹配一些必要的功率控制、溫度控制措施來匹配,充電設施會根據車端的需求輸出車端要求的功率。

特來電方面也指出,任何充電過程,電池溫度都會有一定程度的升高。快充是否會導致升溫過快或過高也是根據電池情況和BMS系統的管理水平而有所不同。

新能源車自燃頻發:蔚來被召回,恐慌被放大

企業需要做什麼

雖然動力電池存在各式風險,但是世界上沒有絕對安全的事,對於新能源汽車產業鏈上的生產企業來說如何消滅合理風險,創造最大化的相對安全才是重中之重。

首先對於鋰電廠來說,要提高生產工藝。動力電池發生內短路情況,有一部分原因來自於隔膜過薄,或者生產時雜質過多。

這就要求鋰電池生產企業必須具有更高的工藝,做出具有高韌性的隔膜,以及尤其在材料的選擇方面,需要更高的純淨度。

通用汽車是少數選擇與電池供應商合作開發電池的汽車製造商之一。高珍妮對《財經》記者表示,在電芯內部設計時,也需要有效防止電芯內部短路的設計。此外,通用汽車還在電芯之間運用了特殊材料,用於隔離過熱的問題電芯。

同時,電池包內設計有散熱通道也至關重要。它們的位置和走向經過精心設計,能最大限度地引導問題電芯釋放出的熱量,避免熱失控。

為此,在《電動汽車用動力蓄電池安全要求》報批稿中就提出,電池單體應在各個試驗中滿足不起火、不爆炸。

同時,鋰電廠如果能研發出可以大規模商用的固態電池,這將大大提高動力電池安全性。

固態電池是以固態電解質取代傳統的低燃點聚合物液態電解液。雖然全固態電池不能避免發熱現象,但相對於傳統液態鋰電池,因沒有易燃的溶劑,即使出現發熱有可能也不會引起安全問題。

除鋰電廠努力外,車企也需要在BMS上多下功夫。隨著能量密度的提高,BMS工作的邊界條件也越來越苛刻。

未來應對嚴苛的工作環境,通用汽車系統安全高級經理Ian Hanna告訴《財經》記者,通用汽車自主研發了電池管理系統,可以精確瞭解每一個電芯的健康狀況,並且為每一個電池模塊配備了自己的控制系統、傳感器和溫度監測設備,來實現獨立的風險管理。

不僅老牌車企這麼做,新造車勢力也具有上述意識。威馬汽車創始人、董事長兼CEO沈暉在接受《財經》記者採訪時表示,威馬自主研發電池熱管理系統,在每個電芯模組的內部有兩個溫度傳感器,它們可以實時監控電芯溫度,通過獨立的液冷迴路隨時調整溫度。

同時,整車廠在設計系統時都留有餘量。例如蔚來汽車的電量採取兩頭掐的模式,即前5%和5%電量被鎖死,汽車的實際充電區間為5%——95%。

最後,在使用過程中,充電企業需要承擔的責任並不小。在早期,當電動汽車電量充滿時,一般情況下,充電樁會主動切斷,但當電池電量又下去後,會繼續重複充電。反覆充電將給動力電池造成損害。

為此,特來電推出了CMS(柔性智能充電管理系統)主動防護體系。

所謂CMS主動防護,就是在BMS控制整車充電行為的同時,CMS會進行二次檢測、分析、計算,根據模型計算的結果,如果觸發了防護閾值,存在異常充電行為,會及時終止充電訂單,保護充電安全。

為了確保充電場站的安全,星星充電在做了一些鎖電嘗試。例如在一些面向物流電動車的充電場站試點在車輛SOC狀態達到 95%時。

此外,星星充電還構建了星主動安全防護體系,包括充電設施自身安全防護、充電過程主動安全防護、自動安全報警防護等。

通過充電過程模型大數據算法,可以實現對異常數據的主動防護。同時,通過和消防單位的平臺對接,星星充電可以實現對有安全風險的場站一鍵自動報警功能,從而提高安全響應速度。

新能源車自燃頻發:蔚來被召回,恐慌被放大

放大鏡下的起火

雖然電動汽車起火事件屢現媒體,但是消費者仍無需過度恐慌。

自新能源車大規模推廣以來,據不完全統計,2014年-2018年每年有兩位數的新能源車起火事件。

2019年以來,中國境內已發生多起新能源汽車起火事件。6月14日,蔚來汽車在武漢發生起火事件。5月16日,一輛蔚來汽車在上海一小區停車場內起火。4月22日,一輛正在維修的蔚來汽車在西安起火。

《財經》記者瞭解到,蔚來已向工信部、國家質檢總局彙報,邀請他們派聯合專家團隊前來調查。

蔚來的表態並未打消用戶的擔憂。在蔚來車主線上社區內,用戶“藝風之林”直言,沒人會願意用身家性命來測試。用戶“往上飄”指出,其他bug可以接受,但要命的bug包容不起。用戶“小李威哥”更是想要退定。

不只是蔚來汽車,全球新能源汽車領軍企業——特斯拉(NASDAQ:TSLA)也難逃起火的夢魘。4月21日,一輛特斯拉在上海發生起火,並引燃了周圍車輛。

除上述幾起引發市場關注的起火事件外,力帆汽車、威馬汽車、北汽新能源等多家車企都曾發生過起火。

與此同時,剛剛推出第一款量產電動車的老牌車企奧迪在6月中旬宣佈,召回1644輛e-tron純電SUV。奧迪聲明稱,車內電池組合充電接頭間存在缺陷零部件,該問題嚴重情況下會導致火災。

屢屢發生的起火事件和產品質量問題,給對新能源車充滿熱情和信心的消費者一次次潑冷水,同時使得市場一次次陷入恐慌。

新能源車起火事件真的比燃油車多嗎?

根據美國公路安全保險協會統計,美國燃油車自燃比例是萬分之1.5。而特斯拉統計的美國純電動車自燃比例為萬分之0.3。

中國的燃油車起火比例與美國大致相當,每年在萬分之一左右浮動。而中國電動汽車起火比例總體呈現下降趨勢。2012年中國電動汽車起火比例為萬分之5.74,2016年的數據已下降到了萬分之0.88。2017年中國電動車起火比例遠低於燃油車,為萬分之0.35;2018年中國電動車起火比例萬分之0.38。

新能源車自燃頻發:蔚來被召回,恐慌被放大

從大數據來看,中國電動汽車起火比例已低於燃油車,然而“新能源車作為新興產業,更容易被關注,純電動車更是備受關注。”比亞迪(002594.SZ/01211.HK)方面告訴《財經》記者。

在放大鏡下成長是每個新生事物必須經歷的過程。作為備受關注的產業,電動汽車如何能降低社會的非理性恐慌?唯有打鐵還需本身硬。

(本文由樹木計劃作者【財經雜誌】創作,獨家發佈在今日頭條,未經授權,不得轉載)

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