特斯拉、蔚来相继起火,哪出了问题?我们研究了电动汽车电池质量

南方都市报APP • 南都鉴定
原创2020-04-22 15:46

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作为国家战略性新兴产业,新能源汽车产业规模发展迅速,然而同时也伴随着一些问题。电动汽车起火现象时有发生,敲醒了消费者对电池安全重视的警钟。电动汽车电池质量安全情况如何?为什么会发生起火?如何正确使用电动汽车电池充电?南都鉴定评测实验室“质量公开课”走进广州能源检测研究院,聚焦电动汽车电池的安全问题。

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电动汽车属于新兴产品

发生安全事故会迅速引起公众注意

电动汽车因重量轻、体积小、节能环保等特点而深受欢迎,不过在迅速推广普及的同时也伴随着一些问题,继特斯拉起火事件后,蔚来、北汽、比亚迪等品牌接连出现了新能源车起火的现象,让电动汽车的安全性一度成为公众关注焦点。

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本期质量公开课关注电动汽车电池安全。

电动汽车到底安不安全?广州能源检测研究院高级工程师梁俊超表示,电动汽车在国内尚为新兴产品,因此发生安全事故时会迅速引起公众注意。但事实上国家对电动汽车产品安全性有很多标准要求,而且从实际使用和检测经验来看,合格的电动汽车产品安全性是有保障的。


电动车国内相关标准

目前正在考虑修订

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本期质量公开课关注电动汽车电池安全。

据了解,目前电动汽车动力电池标准主要分为6类,分别从电性能、循环寿命、安全性、互换性、回收利用、电池关键部件等方面进行了参数规定。梁俊超表示,国内标准在制定时已充分考量和接轨国外相关标准,且根据从业界反馈和行业实际经验来看目前正考虑修订,相关的电性能、循环寿命性能等要继续接轨国外,一方面是利于国内产品出口,另一方面从标准层面更大限度保护消费者。

“电池安全标准测试为模拟实验,而在实际使用时路况复杂、场景众多,标准尽可能将使用场景考虑进来,如假设电动车实际行驶过程中的发生碰撞、翻转、受压变形等。在具体的修订方向上,电动车电池的安全性方面会增加更多参数要求。” 梁俊超表示。


软包电池、圆柱形电池

安全性上并无明显差异

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特斯拉采用的电池为这种圆柱形电池。

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从工艺层面来讲,软包电池、圆柱形电池安全性并无明显差异。

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在生产时汽车厂商通常同一类电动汽车采用一种电池,不会混搭。

作为电动汽车的重要部件,电动车电池有多种分类方法,如按正极材料可分为磷酸铁锂电池和三元材料电池等。三元材料电池能量密度高,磷酸铁锂电池循环寿命长;若按照封装形式划分可分为圆柱形电池、软包电池、方形电池等。圆柱形电池制造工艺相对成熟,散热性好;软包电池重量较轻,发生故障时只会鼓包、破裂,安全性较好;方形电池机械抗压能力强,空间利用率高。

“上述是单体电池,单体进行串联和并联组合电池模组,内有装置可检测单体电池异常,防止意外发生;电池模组进行串联和并联,加入高压电路、电池电子部件、保护装置、外部系统接口并封装在蓄电池箱,则形成了电动汽车的电池包。” 梁俊超介绍,从工艺层面来讲,软包电池、圆柱形电池安全性并无明显差异。在生产时汽车厂商通常同一类电动汽车采用一种电池,不会混搭,电池种类由汽车厂商根据产品特性与自身掌握的工艺技术自行选择。


电动汽车发生故障

大部分是因电池使用不当所致

新闻经常可见手机整夜充电导致爆炸起火的事件,而电动车电池过充电也会带来巨大的安全隐患。梁俊超指出,电池过充电时,由于负极的储存格已装满,后续的锂离子会堆积于负极材料表面形成金属锂,并由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶,形成的金属锂结晶会穿破隔膜使正负极短路从而引发短路。

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电池过充模拟测试。

当电池外部短路时,电池会产生很大的电流,大量的热使电池内部及表面连接处急速升温,如果防护器件未能切断会乱,电池内部会很快升温造成电解液汽化,可能会造成电池鼓包或者冲开泄气阀,漏液并喷射出可燃气体。若遇到明火,很容易导致电池直接起火甚至爆炸。

“电动汽车发生故障实际上大部分是由于电池使用不当所致,如过充电、电池维护保养没做到位等”,梁俊超表示,大部分电动车电池包置于车体底盘,一旦出现起火或爆炸,将对车身以及车上人员的人身安全造成威胁,因此要特别注意电池安全性。”梁俊超提醒消费者要定期保养维护电动汽车电池。


通常合格的电池包产品

不会出现爆炸起火情况

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电动车电池产品一般会有过充电保护,一旦充满电会自动切断充电。

不过,梁俊超也表示,电动车电池产品一般会有过充电保护,一旦充满电会自动切断充电。同时,国标对于产品设计层面有专门的过充电保护要求。但过充电的安全隐患仍不可忽视,还是要提醒消费者在日常生活中要注意避免过充,养成良好使用习惯。

此外,在一些模拟汽车受挤压碰撞的场景中,电池受挤压形变可发生爆炸起火危险,发生剧烈反应。梁俊超表示,通常合格的电池包产品不会出现爆炸起火情况,蓄电池箱具有足够的抗压能力防止电池受压变形,产品在出厂前都会经过一系列严格的测试。


高温天气与电池起火

无必然联系

一些车主担心高温天气易造成电池起火,梁俊超表示高温天气与电池起火无必然联系。电池起火主要是电池短路造成,造成电池短路的因素非常多,如生产工艺、使用习惯等都会造成短路。

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专家提醒消费者选购和使用新能源汽车,要留意路面充电桩及续航里程等。

在选购和使用新能源汽车时,梁俊超提醒消费者首先要留意路面充电桩的情况,其次关注续航里程,实际使用中与实验室条件测出来的续航里程数据或有不同,可以选在买车之前实际体验一下这款车。同时,要关注保养、维修、更换等保修政策,新能源车型电池是一种易耗品,且电池成本占整车的30%-40%,在买车时最好了解清楚这台车的保修政策。



出品:南都鉴定评测实验室

主持:陈养凯

采写:南都记者 陈菁钰 杨丽云

摄影:南都记者 马强

直播:卫志凌 邓启祥

海报设计:张博


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编辑:陈养凯

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