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新能源汽车这两天又“火”了一把。
4月21日晚,上海市某小区地下车库发生火灾,起因是一辆停放在地下一层车库的特斯拉Model S发生自燃,并迅速引燃了周边车辆,整个过程不到十秒,消防员用了一个小时才将大火扑灭。特斯拉方面发布公告称,已开启对燃烧原因的调查,会在后续及时对外公布调查结果。
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无独有偶,就在特斯拉自燃事件发生后的不到24小时,一直宣称要对标特斯拉的蔚来汽车,也在授权服务中心维修时突然起火。蔚来方面发布公告称,已开启对燃烧原因的调查,会在后续及时对外公布调查结果。
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从事件发生的时间和公告内容上看,这应该是蔚来“对标”特斯拉最成功的一次~
扯远了,还是说回正题。虽然以前关于新能源车自燃的新闻并不少见,但在这么短的时间内接连发生两起相似事故,无疑又是把新能源汽车的安全问题推上了风口浪尖。
现今,新能源汽车中运用最广泛的锂电池当属磷酸铁锂电池和三元锂电池。比亚迪电动汽车较多采用磷酸铁锂电池,这种电池安全性好,循环寿命长还无毒环保,一定程度上促进了比亚迪·宋与比亚迪·秦系列大卖。不过磷酸铁锂电池有不小的缺点,它能量密度小、体积大,同样重量的电池组,采用三元锂电池的汽车要比采用磷酸铁锂电池的汽车电池容量大的多,在理论上汽车的续航里程也要长很多。
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三元锂电池的优势和缺陷恰好和磷酸铁锂电池相反,比如它能量密度高、功率密度高、无记忆效应;缺点是容易在发生剧烈撞击的时候引发自燃或爆炸,性能不是很稳定。当电芯单体温度上升到150~200度就会发生热失控,产生高温会瞬间引燃模组内其它电芯,变成不可逆转的连锁反应。
而这两次事故的主角,皆为风险更大一些的三元锂电池选手。
就拿这辆老款特斯拉Model S来说,它所采用的就是“18650”圆柱形三元锂电池。其中“18”代表电芯单体直径为18毫米,“65”代表长度为65毫米,“0”表示圆柱形。电池组板由16组电池组串联而成,并且每组电池组由444节锂电池,每74节并联形成。算下来,一共是7104节电池。
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为了保证这7000多节电池的稳定性,特斯拉为其设计了一套热管理系统和电池管理系统。电池组表面有塑料膜保护,保护膜下面还有防火材料护板,连接处密封粘合剂,避免三元锂电池与空气直接接触。电池组内每一节电池都有保险丝连接,防止单节电池过热危及整体电池过热。看上去似乎无懈可击,但它仍然没能阻止事故的发生。
因为严格的说,这些安全措施仅仅是避免三元锂电池自燃,并不能从根本上杜绝。比如经常使用超级充电站进行大功率快充,会进一步缩短电芯的使用寿命,导致锂枝晶大量生长,导致车辆在充电过程当中自燃。比如电芯外壳常年被电解液腐蚀,老化产生了电解液泄露,泄露的电解液渗入到电路当中引发电路腐蚀最终导致自燃。
燃油车发动机在运行时需要外界输入空气与燃油,一旦外界断绝燃油输入,发动机就是个铁疙瘩。可电动汽车不一样,电动车的电池里既有氧化剂,又有还原剂。一旦电池的热管理失控,后果就会相当严重。
如果你问我,现在市场上有绝对安全的三元锂电池车吗?答案是:没有。就像高收益的背后是极低的稳定性,电池的能量密度与安全性几乎背道而行。
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就在前两个月,国家发布了最新版新能源汽车补贴政策,在新规中对新能源车的电池密度和续航,都有着更严苛的要求。到底应该注重安全还是续航?或者是如何做到二者兼顾?是让很多车企都头疼的问题。
在我看来,一项技术的进步,通常都是一步一个脚印,然后才有突破。在这个过程中,发展速度往往和安全性成反比,和精密度成正比,电池技术也不例外。300~350的比能量,是大部分电池企业当前努力的目标。不能突破这一难关,就很难研发出超高续航的电动汽车。具体来说,就是续航里程在550~650km之间的车型。
而在电池技术不足的前提下,想要达到600公里续航,就只能依靠电池组的堆砌,这很难确保成品的安全性。实际上,如果要深究过去的很多安全事故,很大程度上都是车企在降低成本的压力下,盲目堆砌电池组导致的。
未来抛弃安全性盲目追求高续航的企业是否会持续增多?国家是否该出手对电池安全进行更严格的监管、测试?除了三元锂电池,还有哪些新能源车更好的动力方案?这些都是值得我们思考的问题。
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