电动车起火事件频发：过度追求电池能量密度惹祸？
时间:2018-09-11 09:07来源:21世纪经济报道 作者:综合报道
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从材料体系上，国家不断追求高能量密度，本身并没有错，但安全风险确实比较高。
9月5日， 在珠海香洲某停车场内，两辆众泰云100系列共享电动汽车在充电时起火燃烧。目前事故原因仍在调查当中。
无独有偶，当天美国NTSB也发布了一份在洛杉矶发生的特斯拉Model S行驶中自燃事故的初步调查报告，确认了火灾发生的事实。
与往年相比，今年电动汽车起火案例呈增多趋势。21世纪经济报道记者对已公开的案例统计发现，今年前9个月，各地被曝光的电动汽车燃烧事故已达十多起。值得一提的是，这些燃烧事故大多集中在6月至8月，正是各地高温、暴雨频发期。
上海捷新动力电池系统有限公司副总工程师朱玉龙在其专栏中提到，电动汽车除了动力系统不同外，底盘、车身、内外饰和低压电器等都与传统内燃机车型一致，所以易燃材料被引燃是车辆燃烧的主要原因。
易燃材料主要指的是电池，与其他零部件关系不是很大。9月9日，一位电池专家在接受21世纪经济报道记者采访时表示，燃油车也有燃烧概率，但是电动车起火引起的关注更高，在发展过程中很容易成为焦点。
“电动车和燃油车相比差别主要在电机和电池，但电机不大可能出问题，电池才是关注的焦点。事实上，燃烧事故一旦曝光，对电池企业的伤害更大，整个事故的起因最终都会归结到电池。”上述专家进一步表示。
电动汽车起火事件的曝光，大多是因为现场的照片、视频经由网络流传开来，可见消费者对其关注度很高。
过于追求能量密度
在补贴新政的引导下，新能源汽车开始追求高续航里程，这就要求不断提升电池的能量密度。目前在新能源车型中，三元锂电池逐渐代替了磷酸铁锂电池成为主流，三元材料中镍钴锰的组合，也由曾经的333，逐步迈向了532、622、811。
一个公认的事实是，电池材料的能量密度越高，安全风险也就越高。“市场导向决定了电池生产企业用什么样的材料，对比磷酸铁锂和三元电池两种类型，前者的安全风险还是低一些。” 上述电池专家提道。
以特斯拉为例，它以镍的比例大于80%的高能量密度三元(镍钴铝)锂电池，实现了超过500公里的超高续航里程。但是仅仅Model S一款车，在今年的 3月至6月间，就发生了3起起火事故，甚至造成了2名青少年的死亡。
“从材料体系上，国家不断追求高能量密度，本身并没有错，但安全风险确实比较高。特斯拉在电池设计、电芯上代表了比较高的水平，目前仍然出现了一些问题，这意味着高能量密度的电池确实存在热失控的风险。”上述电池专家表示。
因此，对于要不要坚持走高能量密度的路线，目前也出现了不同的声音。
从消费者层面来看，高能量密度会实现高续航。但是电动汽车是不是一定需要达到500公里甚至更高的续航里程，才能跟燃油车抗衡，这需要重新审视。
有分析认为，随着国内电动车销量的增多，类似的起火事故也会越来越多，这就意味着需要更加安全的保障措施。
“当然从电芯的设计和制造上，能不能更安全，这是要从研发上考虑的，就是我们如何在现有的材料体系里，去开发更安全的电池技术，这对电池企业是关键。” 上述专家进一步表示。
充电桩等因素不可控
电动汽车起火场景，大致可分为三类：一是停驶状态，并处于高温、暴雨积水等环境；二是正在充电；三是行驶过程中。有业内人士在做了大量的电池系统耐滥用性评估之后发现，在没发生故障条件下，电动汽车不会轻易起火。
结合目前案例，充电过程中的起火是最为常见的。“除材料之外、电动汽车起火也有充电桩的问题，目前国内充电桩制造水平不高，和电池系统的通讯存在问题，经常出现过充问题，导致电池热失控。”上述电池专家表示。
从充电原理上看，电动汽车在充电过程中，电芯、BMS(电池管理系统)、传感器，三个环节配合不好，自燃就有可能发生。具体来看，充电时充电桩会和电动汽车的BMS(电池管理系统)通讯连接，但电芯永远不可能完全一致，都有不同的特性，考虑到成本等因素，目前大多数车企尚无法做到为电池单独开发管理策略，一旦BMS发生故障，很有可能引起起火。
对此，上述电池专家认为：“国内充电桩前期发展过于散乱，水平也参差不齐。企业急于攻城略地，充电桩的质量无法得到保障。曾有人去做实验调查，发现高速公路很多桩都没法使用，存在一些安全隐患和风险。”
同时，他还提道：“现在不仅在乘用车领域，在商用车领域也存在充电桩的问题。虽然BMS统有一级、二级预警，但是如果都失效了的话，很容易引起电池过充，导致起火事件的发生。”
还有不少隐性问题
8月31日，一辆力帆650EV车型在广州增城区当街起火自燃。力帆汽车随后回应称，初步判定，由于广州连日暴雨，此车辆被雨水浸泡超过2小时，导致电池微渗漏。浸泡后，客户未主动与服务站联系检测，此后在客户用车时，因电芯短路，引发电池着火。
针对电池电芯短路问题，朱玉龙认为，属于电芯生产过程中质量问题。具体原理在于，金属杂质、隔膜破损等问题导致内部短路，而当内短路持续发生，不仅产生持续的自放电，还会释放电能量导致温升，温升带来的材料化学反应又扩大了短路路径，形成了更大的短路电流，这种互相累积的互相增强的破坏，导致热失控。
但也有分析认为，从力帆汽车的回应来看，此次起火事件未必是电芯本身的问题。三元锂电池需要较高的安全系统提供保护，尤其是18650/21700结构的圆柱电池，需要的圆柱电池数量要多得多，而对每一个电芯的安全防护就显得至关重要。同时应辅以智能液冷电池温控系统，保证电池的工作温度。
目前，上汽、江淮等车企的新能源车型，都能保证动力电池达到IP67防护级别，并且在30分钟以内的泡水后，动力电池无故障。而力帆采用的风冷式散热系统，以及自行Pack组装电池组的安全性能，在避免因短路而引发高温方面，可能存在不足。
电动汽车起火主要原因在于，动力电池生产企业和车企，不重视安全，为了降低成本，对电芯品控不严、BMS设计要求太低、没有对动力电池包足够的安全设计保护等。
8月26日，贵州铜陵的一辆安凯客车在行驶过程中起火，而安凯汽车该款客车车型的电池供应商，是2017年在动力电池行业位列第三的沃特玛。今年7月，沃特玛资金链断裂，决定给全体职工放假6个月。
“电池企业如果不存在了，将怎么给电池做售后？这一系列问题给整个新能源汽车行业留下了很多隐患。” 一位动力电池行业的专家对21世纪经济报道记者表示。
上述专家透露，今年动力电池行业哀声一片。车企由于拿不到补贴，无法按时给电池企业付款，同时上游的电池材料企业数量少，处于卖方市场，对回款的要求高，电池企业面临着很大的资金问题。
对此，上述电池专家表示：“在电池行业中，各大厂商都出过问题，目前暴露出的问题是少数，还有很多没有暴露出的问题。”
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