編者:新能源汽車目前最大的威脅,不是補貼退坡,而是連續不斷的起火事故。更令人擔憂的是,由于現在自燃、起火事件太多,大家都已經有些麻木。這還是新生事物成長中必然經歷的過程嗎?
不。再拿新生事物做借口,就是自取滅亡。應當嚴厲批評、嚴厲懲罰涉事動力電池生產企業和新能源汽車企業。這種行為,在毀掉我們共同的事業。
《電動汽車觀察家》特約作者老張有十多年電池從業經驗,近期又拆解了三輛自燃的電動汽車。他寫文章對自燃原因做了分析。我們編輯后和行業共享。

一個燒毀后拆開的電池包
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2018年,電動汽車全是有點“火”。根據不完全統計,2018年上半年,電動汽車發生過10起燃燒事故。
電動汽車為什么會著火?車企現有技術水平不能防止它著火嗎?還是車企沒有在防止著火上投入足夠多的成本呢?
前些天,我對三輛發生自燃的新能源汽車做了拆解。綜合拆解分析所得,以及電池熱失控的機制和應對,筆者認為電動汽車自燃頻發,原因不是技術水平達不到,而是涉事動力電池企業和電動車企,不重視安全,為了降低成本,對電芯品控不嚴、BMS設計要求太低、沒有對動力電池包足夠的安全設計保護等,以致火光之災。
板子光打動力電池企業和新能源汽車企業也不行。主管部門在準入環節門檻諸多,現在眼見這么多事故,還不出手?
電動汽車著火原因分析
筆者拆解的這三輛電動汽車發生自燃時,一輛在充電;一輛處于停駛狀態;還一輛行駛過程中發現異常,停駛后起火。
充電起火的電動汽車,從檢測數據看,起火前,電池在充電過程中,出現了較大的壓差,但是BMS電池充電并未停止。直至溫度在10秒之內迅速上升至45℃閾值,充電停止。此時電池靜態壓差已經超過500mV,隨后通訊中斷,發生了自燃。
第二輛車,從現場拆解情況看,內部有涉水的痕跡。電池包的密封條嚴重變形(推測是設計問題),并未達到密封的預期效果。電池包底部,有明顯的三處電弧擊穿。此車發生事故的地點在深圳,之前正逢大雨,與現場的判斷是吻合的。即密封失效,造成車輛涉水短路引發的自燃。

南京兩輛泡水燃燒的電動大巴
第三輛車,最早在行駛過程中,司機發現異常,靠邊停車,隨后發生了自燃。從監測數據看,電池包內部溫度在20秒內,從34℃上升至113℃,隨后通訊中斷。經過現場拆解,初步判斷是個別電芯發生了爆燃,導致主動力線過熱,絕緣皮損壞,與電池殼體和內部固定支架搭接,發生短路。
另外,根據某消防單位總結,新能源汽車發生燃燒主要有以下四種場景:
充電過程中燃燒;
電池行駛或放置過程中引發的燃燒;
碰撞翻車引發的燃燒;
涉水引發的燃燒。
這四種場景中,充電過程中的燃燒是最為常見的。
電動汽車的充電過程中,充電樁會和電動汽車的BMS(電池管理系統)通訊“握手”,以控制充電條件。也就是說,BMS會對電池的狀態進行判斷,從而給出一個合理的充電方案。可是,問題來了,BMS是怎么知道電池的狀態呢?是通過不同的傳感器反饋信號實現的。
首先從電芯說起。每一個電芯,都有不同的“體質”。具體表現在如內阻、自放電率、衰減率、極化等專業參數上。雖然,專業的技術人員,都會對電池的“體質”進行分組,以減小單體之間的差異,但是電池的“體質”和人一樣,會隨使用時間,出現變化。質量好的電芯,“體質”差異相對小,要做到這一點,選用材料一致性要好,生產過程自動化水平要高,品質標準要高,由此成本也高。反之,質量差的電芯,成本低,個體差異大,就有很大的安全隱患。比如在充電過程中,個別電芯發生過熱著火。

低劣電芯隱患巨大
但電芯永遠不可能完全一致,此時需要BMS介入,負責電池的管理策略。首先,我個人認為,每一種電池,都有不同的特性。BMS都應該為之單獨開發管理策略,而非通用設計。
BMS對電池管理之前,首先要掌握電池的信息,這只有通過傳感器監測來實現。也就是說,傳感器越多,傳感器的精度越高,反饋的數據越全面,BMS對電池的判斷則會越準確。但是,相應的,成本也就越高。
充電過程中,電芯、BMS、傳感器,三個環節配合不好,自燃就有可能發生。
如果BMS失效了會怎么辦?試想我們的智能手機極小概率發生故障需要重啟的場景,我相信任何電子設備,都有一定的故障幾率。而如果BMS發生故障,甚至是短暫的死機,后果都比手機故障嚴重的多。當這種情況發生時怎么辦,有沒有第二套可以備用的電池管理方案?我相信當系統中存在“應急裝置”時,系統勢必會更加安全,但是也同時會增加成本。


