特斯拉接二連三起火自燃,造車新勢力的代表性產品蔚來也跟著“火”起來。前者被普通消費者認為是新能源汽車的奢侈品牌,而后者自定義為造車新勢力中的高端產品。
兩個高標準的新能源品牌在電池安全問題上暴露出的隱患,直接引發(fā)了普通大眾對純電汽車的安全憂慮。那么,問題到底出在哪?
特斯拉還會陸續(xù)發(fā)生自燃
特斯拉也許是目前最糾結的新能源汽車高端品牌,因為他們必須重新考量與松下電池的合作。18650型電池存在的問題逐漸暴露,尤其是2015年之前裝備在特斯拉Model S車型上的鈷酸鋰電池。
從2013年至今,世界各地自燃的特斯拉Model S車型大約超過了20輛,松下提供的鈷酸鋰電池在散熱等方面暴露出了無法補齊的短板。雖然特斯拉在2015年以后采取了補救措施,更換了鎳鋰電池,但圓柱型電池結構并沒有改變。
可能馬斯克現在處于心慌慌的狀態(tài),Model S僅僅在2015年就賣出去2萬多輛,之前交付的車型都處于隨時可能發(fā)生自燃的風險中,對于一個新能源車企來說將是毀滅性打擊。
最近特斯拉試圖通過升級電池管理軟件來解決問題,限制電壓和流量降低風險,但并不能從根本上消除隱患。
有消息說特斯拉正在考慮與LG化學合作新的電池裝配業(yè)務,準備告別18650,也必然對特斯拉車型的構造和設計產生巨大影響。
有關特斯拉電池組的結構性問題,可以歸結于被動散熱系統(tǒng)存在風險,圓柱型18650電池散熱存在缺陷,電池管理系統(tǒng)無法完全統(tǒng)一7000節(jié)電池組的一致性,造成個別電池單元過充過放損害電池本身。
另外就是在特斯拉的超充會產生的鋰枝晶刺破隔膜造成短路并起火燃燒。上海和香港的Model S自燃大概率是由此原因造成。
蔚來使用的是寧德時代的三元鋰電池,按理說應該是目前國內市場上可以找到的比較安全的電池產品。在熱管理、散熱系統(tǒng)、電池結構上、管理軟件上都經歷了各家車企的檢驗,自燃的原因大概率集中在電池包被外力損害造成短路。
根據蔚來技術人員的調查,幾起自燃事故的原因確實指向了電池包損壞這個主因。那我們不禁要問了,為什么對電池包的保護措施沒有起到應有的作用?這似乎是蔚來技術團隊需要好好思考的問題。
然而,超充也應該是蔚來汽車團隊重點關注的問題。目前的高壓充電樁對于部分電池組來說,負荷大,發(fā)熱快,鋰枝晶發(fā)生風險提升。這意味著,在解決快速充電的時候,如果沒有防范措施,必然增加自燃風險。
新能源車自燃罪魁禍首是誰?
新能源車起火大多集中在電池包故障,而電池包起火的原因主要就是短路和過熱兩大因素。上文中提到的一些自燃誘因,讓我們不得不對新能源車電池包的安全性產生顧慮。短路如何能避免,散熱如何能解決?
電池包短路有兩大誘因,一個是受到外力沖擊造成隔膜破裂,電池單元中的電解液溢出;另一個是快充過程中產生的鋰枝晶刺破隔膜造成短路。在電池包保護以及隔膜工藝上,如果能夠做到位,可以大大降低短路風險。
目前大部分新能源車考慮配重及空間要求,都將電池包平鋪在車下,其實對安全結構提出的要求很高,如何能夠主動加強結構安全,同時又能在被動發(fā)生碰撞、電池包損壞的情況下釋放產生的能量,避免電池包爆炸燃燒,需要新能源車企提供一攬子解決方案。
電池包的散熱對于新能源車來說極為重要,三元鋰電池在工作時產生熱量,需要及時傳導出去。特斯拉采用的是被動式散熱,依靠電池組中的機構件和靜態(tài)冷卻液的溫度差散熱。而比亞迪等一些車企采取的是主動式散熱,通過動態(tài)循壞系統(tǒng)帶走熱量,從而避免了電池包過熱的風險。
還有一種自燃風險來自于新能源車內的線路過熱。對于快充需求增加,快充站電壓也在不斷提高。新能源車內的導電材料額定負荷不達標,必然導致線路過熱。而采用更粗的導電材料會增加車重,采用更高效的導電材料會增加成本。在目前配套情況下,一些早期上市的新能源車在快充時更應該注意電壓的吻合。
新能源的技術門檻應該更高
顯然不是什么技術級別的車企都能做新能源車,新能源車也并不是有了電機、電池和電控系統(tǒng)就行。造車顯然也不是滿足了互聯(lián)網思維就能拿出合格的產品。再好的營銷思路也抵不過一兩起自燃事故。
對于中國250家新能源車企來說,有多少具有可持續(xù)發(fā)展能力,又有多少具有足夠的技術積累?沖進新能源造車領域的資本又有多少耐心去做研發(fā)?這時不得不提到比亞迪,也許這家汽車才是中國新能源汽車領域的華為。
會有人問,董明珠當年看好的銀隆不是有更安全的電池嗎?確實,鈦酸鋰電池的尖晶石結構具有三維鋰離子擴散通道,因此鈦酸鋰電池在高低溫性能上的表現也十分優(yōu)異,電池耐寬溫性能良好,在零下50℃到零上60℃均可正常充放電。
鈦酸鋰電池缺點同樣明顯:首先造價高,工藝要求復雜;電池能量密度低續(xù)航焦慮會更強烈;天生帶來的電池包脹氣問題無法完全避免。電池組經過反復充放電之后存在一致性偏差,造成部分單元過沖過放。
目前,鈦酸鋰電池大部分應用在混動大巴等大型車上,并且需要安裝巨大的電池包才能保證續(xù)航,在普通乘用車上暫時無法滿足需求。
還有人會說,氫能源應該是人類的終極能源,為什么不大力發(fā)展氫能源汽車?日本韓國和歐洲都在測試和應用氫能源汽車,然而國內的氫能源汽車項目發(fā)展緩慢。原因非常簡單,氫能源的商業(yè)化成本太高。
對于新能源汽車產業(yè)來說,任何不能商業(yè)化的技術都是耍流氓。而技術商業(yè)化的前提是成本的降低。
對于純電汽車來說,除了國家能源戰(zhàn)略的需求之外,我國電力資源豐富,都將是推動純電車普及的助力因素。
中國已經有了華為這樣的自主創(chuàng)新企業(yè),國家電網已成為全世界最大的電力企業(yè),也應該有與之配套的新能源汽車產業(yè)。
[總結] 特斯拉和蔚來著火了,不是新能源汽車這個產業(yè)的問題,而是企業(yè)技術缺陷造成的。希望其他的新能源車企能夠從中汲取教訓,沉下心來完善技術避免風險。在這個行業(yè),任何對技術的忽視都將造成毀滅性結果。當然,不能因為特斯拉和蔚來起火,就否定整個行業(yè),畢竟我們民族品牌新能源技術走在世界的前列。
來源:第一電動網
作者:三個司機
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