最近,特斯拉又双叒叕“火”了起来,继上海特斯拉在小区停车场无故起火后,香港又传出一台特斯拉MODEL S没有在充电,无故自燃并发生三次爆炸的新闻,加上之前的蔚来ES8、威马EX5等等案例,电动车似乎跟定时炸弹划上了等号。
最近频发的电动车自燃案受到强烈关注,我总结了一下,原因不外有三:
1、首先,电动车受到的关注更多,有什么风吹草动,就会引起巨大的波澜。有趣的是,从统计数据来讲,截止到2018年末,中国新能源汽车保有量为261万辆,年内发生起火事件40余起,每年燃油车自燃的比例要比电动车高出50倍,当然这和燃油车巨大的体量也有关,但至少武断地认为燃油车就比电动车更安全是毫无逻辑和意义的。
2、事件还没有一个详细的调查报告,包括上一次上海特斯拉自燃的事,官方仍未作出相关官方回应,希望特斯拉能给公众一个确切的答复,这件事不应该不了了之。但在任何结果出来之前,电动车的起火有外因、有内因,具体事例具体分析,不应该有电动车自燃事故,就对电动车做彻底的否定。
3、电动车起火的极大原因,在于电池的热失控,也是我这篇文章最想跟大家聊的一点。
和手机一样,如今大部分电动车采用的都是锂电池。
锂电池准确来讲应该叫做锂离子电池,它的工作原理简单总结就是放电时,当中的锂放电脱嵌成离子,并放出电子,透过薄膜到达正极,而充电的时候过程相反。
正常使用过程中由于中间薄膜的存在,正负极不会接触,不过,当电池包被人破坏时,正负极大面积连通短路,迅速大量地积攒热量。
光发热其实电池并不会爆炸自燃,但据科学家研究表明,当温度上升到167℃时,这个反应会加剧,就跟你跟女朋友吵架时让她多喝热水一样,电池内的电解液迅速分解燃烧,温度攀升,也就是我们常说的热失控。
造成热失控的诱因一般有3种诱因,分别是机械电气诱因、电化学诱因和热诱因。
机械电气诱因其实很好理解,就是上面说的电池受到冲击,造成电池内隔膜崩溃,正负极大面积接触引起短路,当年特斯拉第一次在美国被报道自燃,就是因为车主当时发生车祸,电池包受损而引起的。
相比于物理引起的机械电气诱因,电化学诱因就比较危险了,最为常见的是电池的过充和过放,在电池过充时,正极过度金属溶解,负极释锂,电解液氧化反应使电池内部快速升温,温度上升使电池快速膨胀直至破裂,内阻快速增大,发生热失控。一般我们听到的充电桩上自燃就是这个缘故。
因为电池的充放电是常态,电池的BMS(电池管理系统)就显得尤为重要,一般优秀的BMS能在电池快充到80%电量时进行降速,在电量低于20%时进行保护。现在主流的电动车像特斯拉、广汽新能源、荣威、比亚迪等都有自己的一套BMS,防止电池发生过充或过放的现象。
另外,电池包泡水也是化学诱因的一种。如果电池包密封性不够,在涉水或水淹时会引起水灌,发生电解水反应,进而产生大量气体,气体在电池包内部会使得电路频繁通断进而产生电弧。电弧会导致电池壳体的熔化并引燃电解液,从而造成热失控酿发自燃事故。
最后的热诱因顾名思义,就是电池的温度过高导致热失控,相比于上面两个原因,热诱因是电池热失控最直接的原因。像火烧、自己加装电池导致短路升温,都属于电池热失控的热诱因,即使是稳定性极高如丰田的普锐斯,也曾因为车主自行改装电池导致电池芯片管理失效发生自燃的情况。
虽然电池发生热失控后会引起严重的后果,但相比于自带燃料的燃油车来讲,电动车的自燃比例其实不算高,不必过分担心。尽管我们没有办法在日常中验证电动车的三电管理等,但我们可以尽量选择大品牌的电池供应商比如松下、中国的宁德时代等。靠谱的电池品牌都会有自己的检测标准,有自己的防热失控措施,也会按照国家规定做大量包含火烧、高压泡水、穿刺等电池实验。
电动君
如今中国新能源汽车市场高速发展,在目前电池材料没有突破性的进展之前,提高电池密度是提高新能源汽车续航能力最容易达到的手段。高密度意味着高风险,汽车厂商为了尽快推出吸引市场的产品,尽全力压缩研发测试周期,在动力电池一味追求高密度的同时,如果没有按照标准流程施工执行,产品流入市场后无论是对消费者,还是整个新能源市场,都是一种巨大的创伤,毕竟没有几个人愿意开一台定时炸弹上路。
目前国家将新能源汽车作为未来汽车的发展趋势,我是完全赞同的,毕竟相对于燃油车,电动车无疑是更容易实现弯道超车的领域。但既然电动车的地位优于燃油车,电动车理应有更苛刻的造车标准,也应该有更完善的法律去约束和保障,毕竟我们现在谈的不仅仅是几千万亿的生意,而是我们,我们子子孙孙后代们以后的未来。
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