一個(gè)月內(nèi),國內(nèi)外先后發(fā)生3起特斯拉自燃事故,2起ES8自燃事故。就在不久前,剛剛上市的吉利星越PHEV車型也發(fā)生了一起自燃事故,這使得新能源汽車自燃成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn),也引發(fā)了不少新能源車主的恐慌。新能源汽車真的很容易自燃嗎?自燃的原因又是什么?今天我們就來侃侃新能源汽車自燃的那些事兒。 首先,在正式開侃之前,我們先解決一個(gè)社會屆的疑問——新能源汽車真的容易自燃嗎?中國汽車報(bào)中有文章指出,電動汽車著火事故比例并不高于內(nèi)燃機(jī)汽車,但由于我國電動汽車的迅速普及,電動汽車著火事故的絕對數(shù)量明顯增加。所以消費(fèi)者也不必太過擔(dān)心新能源汽車自燃,遙想內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)展的初期,自燃事件也不少。 新能源汽車自燃原因 新能源汽車自燃原因大致可分為兩大點(diǎn):電路和電池,如果是混動車型當(dāng)然還有可能是油路引起的。新能源汽車最特殊的自燃源就是電池,電池安全性也是社會最關(guān)注的。 目前新能源汽車(混動和純電)所使用的電池分為兩種,鎳氫電池和鋰離子電池。 鎳氫電池是豐田的最愛,其特性有價(jià)格低、環(huán)保、電流大等。鎳氫電池的電解液是不可燃的水溶液,并且蒸發(fā)溫度高,相對來說不容易引發(fā)燃燒。但相對的,鎳氫電池重量大,體積能量密度比小,如果一臺純電汽車想要滿足400公里續(xù)航且使用鎳氫電池的話,那么這臺車的重量可能達(dá)到3噸左右!,所以鎳氫電池只能小規(guī)模使用,這也就是為什么豐田的雙擎混動車型在國內(nèi)不滿足新能源汽車標(biāo)準(zhǔn),無法上綠牌的原因。 其次,鎳氫電池?fù)碛杏洃浶?yīng),記憶效應(yīng)是指電池長期不徹底充電、放電,易在電池內(nèi)留下痕跡,降低電池容量的現(xiàn)象。就好像電池記憶用戶日常的充、放電幅度和模式,時(shí)間長了就很難改變這種模式。所以鎳氫電池不適合作為新能源汽車的首選電池。 什么電池體積能量密度比大而且還沒有記憶效應(yīng)呢?那就是鋰離子電池。相比鎳氫電池,鋰離子電池的體積能量密度比要高出48%左右,這就意味著相同容量的電量鋰離子電池體積更小,重量更輕。再加上天然無記憶效應(yīng)的特性,鋰離子電池是插混車型和純電車型的不二之選。 有利就得有弊,鋰離子電池并不是十全十美的,相對于鎳氫電池鋰離子電池的安全性有所下降。首先鋰離子電池相對鎳氫電池不耐過飽充,嚴(yán)重的過充會導(dǎo)致鋰電池發(fā)熱、燃燒乃至爆炸。為了防止過充,廠家一方面會限制電流速度,另一方面會準(zhǔn)備電池余量,原本60千瓦時(shí)的電池充到50千瓦時(shí)就為滿電狀態(tài),而后面的10千瓦時(shí)即為電池余量。 除此之外鋰離子電池還容易產(chǎn)生析鋰現(xiàn)象。在充電過程中,帶有正電的鋰離子回到負(fù)極,返回的過程中容易發(fā)生碰撞形成不可逆的金屬鋰,金屬鋰在負(fù)極堆積容易產(chǎn)生樹枝狀結(jié)構(gòu)——鋰枝晶,鋰枝晶的“生長”一方面會消耗電解液,一方面會導(dǎo)致電池短路,從而導(dǎo)致燃燒或爆炸。為了解決這一問題,工程師們通過限制電流速度、更換負(fù)極材料、鋰枝晶定向生長等手段來避免鋰枝晶的危害。 熱管理 即便是解決了以上兩點(diǎn)問題,動力電池在充電和使用時(shí)的發(fā)熱也不可不避免的。為此,工程師們在新能源汽車中加入了熱管理系統(tǒng)。熱管理系統(tǒng)包括了“升溫”和“降溫”,電池和人體一樣,需要一個(gè)舒適的工作溫度,過高或過低的溫度都會影響工作效率。 在動力電池方面的熱管理的“降溫”體系尤為重要。目前動力電池的冷卻方式有自然冷卻、風(fēng)冷、液冷、直冷四種方式。自然冷卻沒有額外的換熱裝置,被稱作被動熱管理,有點(diǎn)類似“心靜自然涼”的意思。 風(fēng)冷分為被動風(fēng)冷和主動風(fēng)冷。被動風(fēng)冷直接采用空氣換熱,就好比吹電風(fēng)扇。主動風(fēng)冷則是預(yù)先對外部空氣進(jìn)行收集加熱或直冷,再進(jìn)入電池系統(tǒng),就好比是吹空調(diào)。 液冷是常見的冷卻方式,基本原理與燃油車的發(fā)動機(jī)冷卻液基本相同,如果用人體來比喻的話就好比是洗澡降暑。 直冷是采用制冷劑的冷卻方法,冷卻方法簡單粗暴。直冷系統(tǒng)整體系統(tǒng)緊湊占用體積小,且冷卻效果是液冷的三倍以上,寶馬i3就是使用此方法冷卻電池組。該冷卻方法缺點(diǎn)是沒有制熱功能也沒有冷凝水保護(hù),制冷溫度不易控制且制冷系統(tǒng)壽命差,所以并沒有被廣泛使用。 一套完善的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研發(fā)是需要高昂的費(fèi)用的,雖然在《電動汽車用鋰離子動力蓄電池安全要求》對于新能源汽車熱管理系統(tǒng)有明確的標(biāo)準(zhǔn),但限于成本,不少新能源汽車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)都遭到了“閹割”,采用了自然冷卻方式,進(jìn)而導(dǎo)致新能源汽車由于電池組原因產(chǎn)生自燃。 結(jié)語 純電汽車的自燃因素有很多,但絕大多數(shù)都是由于電池組引發(fā)。自燃事件可能發(fā)生在任何汽車上,但由于新能源汽車近兩年發(fā)展過快處于風(fēng)口浪尖,所以自燃事件受到了廣泛關(guān)注。任何新興事物的發(fā)展都需要事件去探索,也希望消費(fèi)者能夠客觀的看待新能源汽車自燃情況。 |
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