鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年12月08日
電池公司如何杜絕電動汽車自燃隱患?
杭州電動出租車自燃事故已過去了兩個多月,事故的起因業(yè)已查明,一時停運的出租車在經(jīng)過電池改造后也重新上路。不過在日前開幕的“第十屆我國國際電池產(chǎn)品及原輔材料、零配件、機械設(shè)備展示交易會”上,動力鋰電池的安全性能再次成為關(guān)注的焦點,而一些重點公司也紛紛表示,他們已經(jīng)準(zhǔn)備好了自己的解決方法。
杭州眾泰電動出租車事故報告:
浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測研究院作為第三方對事故進(jìn)行了鑒定:11名專家通過收集事故相關(guān)數(shù)據(jù)、聽取當(dāng)事人情況描述等,通過電池單體燃燒、事故模擬等8大項試驗,做出了最終鑒定報告:本次事故發(fā)生不能認(rèn)定電池單體設(shè)計、制造方面存在質(zhì)量問題,而是電池成組后不能完全滿足車輛使用環(huán)境的需求,在應(yīng)用過程中,出現(xiàn)了電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況,且未能及時發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過多次重復(fù)使用以后,隱患顯現(xiàn),引發(fā)事故。
電池管理系統(tǒng):發(fā)現(xiàn)問題加緊改進(jìn)
當(dāng)記者見到眾泰電動汽車電池管理系統(tǒng)供應(yīng)商——力高新能的王春波經(jīng)理時,他誠懇地表示:雖然(眾泰電動汽車)電池組在換電池過程中存在一定的誤操作、導(dǎo)致短路進(jìn)而發(fā)生燃燒,這個時間很短,但BMS未能及時發(fā)現(xiàn)并切斷電源,失去了最后一道防線的用途,這件事(自燃)關(guān)于他們的觸動很大,現(xiàn)在也在積極改進(jìn)系統(tǒng),杜絕問題的再次發(fā)生。
目前,制約電動汽車普及的關(guān)鍵因素是車載動力鋰電池的技術(shù)相對落后,尤其是電池管理系統(tǒng)(BMS)的相對落后。電池管理系統(tǒng)是在使用過程中檢測電池能量的消耗量并預(yù)測電池剩余電量的綜合性電子控制系統(tǒng),此外,它還具備故障診斷、短路保護(hù)、顯示報警及實時監(jiān)測電池運行狀態(tài)參數(shù)等功能。
“對電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控技術(shù)”以及“驅(qū)動電池的充放電控制系統(tǒng)”這兩個技術(shù)方向是電動汽車電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域里最受關(guān)注的兩個方向,也是國內(nèi)電池管理系統(tǒng)比較薄弱的環(huán)節(jié)。具體來講,“對電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控技術(shù)”這個技術(shù)方向涉及的內(nèi)容較多,包括對單一電池參數(shù)的監(jiān)控、對多個電池參數(shù)的監(jiān)控、剩余容量估計(SOC估計)、SOH/異常狀態(tài)與SOF、對電池輸出功率或能量的監(jiān)控以及電池的其他指標(biāo)六個子方向。電動汽車行業(yè)現(xiàn)在仍處于起步階段,因此以上這些面向應(yīng)用的技術(shù)還沒有經(jīng)過復(fù)雜環(huán)境的考驗,杭州電動出租車于是為此付出了“學(xué)費”。
比亞迪的徐安經(jīng)理曾就此評價道:“從行業(yè)發(fā)展的大視野來說,這次自燃事件關(guān)于我們整車公司、電池公司、電池管理系統(tǒng)公司乃至電網(wǎng)都是一件好事,因為從這個事情中獲得了相關(guān)經(jīng)驗教訓(xùn),及時地在產(chǎn)品中加以改進(jìn)。未來的新能源汽車肯定是越來越安全的?!?/p>
電池成組難題:抓緊研發(fā)大容量單體電池
“這個事件暴露出了行業(yè)內(nèi)一直在爭論的問題:動力鋰電池應(yīng)該采用小電池還是大電池?”神州巨電的梁云雷經(jīng)理表示,“小電池關(guān)于公司來說生產(chǎn)起來更容易、技術(shù)要求沒那么高,而大電池在一次成型工藝上要求很高,在放電是否均勻等方面也還有爭議,而且有的人認(rèn)為小電池出問題后,更換的成本要比大電池低。于是許多專家、公司人士都在鼓吹電動汽車應(yīng)該以小電池為主?!?/p>
然而,“自燃事件”給我們敲響了警鐘:車載電池遇到的情況復(fù)雜,小電池并不能保證電池組安全性,而且在電解液少量漏出、局部短路或受損時不易被發(fā)現(xiàn),“等到被發(fā)現(xiàn)的時候,往往就不是換一塊電池的問題了”。梁經(jīng)理指出,由于國內(nèi)技術(shù)還不夠先進(jìn)(也是全球性的行業(yè)技術(shù)難題),電池大批量生產(chǎn)的一致性較差。而電動汽車上(尤其是電動客車)假如使用小電池,往往要上萬節(jié)電池串聯(lián)成組,無形中新增了電池之間不一致情況出現(xiàn)的概率,這樣十分容易造成電池過沖過放,導(dǎo)致局部溫度過高等問題,輕則降低成組電池的壽命和效率,重則發(fā)生故障?!八噪m然開發(fā)大電池難度大、投入高,但著眼于未來公司與行業(yè)的發(fā)展,我們還是主張發(fā)展單體大容量電池?!?/p>
聚合物電池:從材料上下手徹底根除隱患
盡管事故報告證明眾泰汽車所使用的電池本身沒有質(zhì)量問題,盡管從化學(xué)特性上,磷酸鐵鋰離子電池爆炸的可能性很低,但是采用磷酸鐵鋰技術(shù)的公司還是遭遇了前所未有的打擊,而“當(dāng)事方”萬向電池更是變得極其低調(diào)。于是,更為安全的聚合物鋰離子電池浮出水面,大有將液態(tài)電池取而代之的氣勢。
“這些產(chǎn)品是直接從生產(chǎn)線拉過來的,展出完了之后馬上就要發(fā)給公司?!蓖|生的王萬余經(jīng)理告訴電動汽車時代網(wǎng)記者,作為山東中文沂星的戰(zhàn)略合作伙伴,他們已為超過400臺沂星中文牌電動客車供應(yīng)了高容量聚合物鋰離子電池,不久還供應(yīng)給其它電動客車和電動轎車公司。
據(jù)了解,由于不含電解液,聚合物電池在遭到穿刺、切斷破壞的情況下,不僅不會出現(xiàn)爆炸的狀況,而且還可以不間斷供電,極端情況下著火后也只會迅速燒光可燃部分;而多數(shù)液態(tài)鋰離子電池采用鋼制或鋁制外殼,因此存在爆炸的可能。
王經(jīng)理向記者展示了聚合物電池在受到“蹂躪”仍可以繼續(xù)工作的特性。他表示,東生自主研發(fā)的電池組中安裝有冷卻系統(tǒng),一旦溫度超過46攝氏度,冷卻系統(tǒng)會自動工作;同時電池重加裝了特殊的隔熱層(具有阻燃性能),為電動汽車再添一層保護(hù)。
“在體積、重量、價格相同的條件下,聚合物電池的單位能量要比液態(tài)鋰離子電池高50%-70%左右,而且聚合物鋰離子電池在小型化、輕量化上仍有提升的空間,所以不但現(xiàn)在有越來越多的新能源汽車廠家開始選擇聚合物電池,我相信也也會成為一種電池發(fā)展的趨勢?!蓖踅?jīng)理信心滿滿地說。
據(jù)了解,神州巨電等公司也已經(jīng)開始了聚合物電池的市場推廣和實際應(yīng)用。