動(dòng)力電池安全問(wèn)題高懸:近三成事故在充電時(shí)發(fā)生
日期：2024-10-16 11:36:47 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：336頻繁的電動(dòng)車(chē)安全事故，給“高歌猛進(jìn)”的新能源汽車(chē)敲響警鐘。
根據(jù)市場(chǎng)監(jiān)管總局掌握的輿情信息，2018年至今有80余電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)事故發(fā)生。事故頻率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這引起有關(guān)部門(mén)的高度重視。
6月17日，工信部發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展新能源汽車(chē)安全隱患排查工作的通知》，要求企業(yè)對(duì)發(fā)生起火燃燒事故的車(chē)輛及時(shí)開(kāi)展事故調(diào)查，對(duì)隱瞞不報(bào)或不配合開(kāi)展事故調(diào)查的行為將予以處罰;確實(shí)存在產(chǎn)品缺陷的，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)主動(dòng)向主管部門(mén)備案召回。
工信部明確表示，新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)汽車(chē)安全第一責(zé)任。此外，工信部也要求，車(chē)企對(duì)動(dòng)力電池故障較多的車(chē)輛適當(dāng)增加排查比例。建議檢查包括動(dòng)力電池的外觀檢查、軟件診斷、氣密性檢測(cè)、開(kāi)箱檢驗(yàn)等內(nèi)容。
引發(fā)電動(dòng)汽車(chē)事故的原因極為復(fù)雜，但將電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電池作為排查的重點(diǎn)，也從側(cè)面反映出電池安全的重要性。當(dāng)然，電池安全的保障是一個(gè)復(fù)雜的工程，除了車(chē)企之外，電池企業(yè)也應(yīng)積極參與。
值得注意的是，6月24日，工信部發(fā)布公告稱(chēng)，為進(jìn)一步貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于轉(zhuǎn)變政府職能和深化“放管服”改革的精神，經(jīng)研究，我部決定自2019年6月21日起廢止《汽車(chē)動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》(下稱(chēng)《規(guī)范條件》)，第一、第二、第三、第四批符合規(guī)范條件企業(yè)目錄同時(shí)廢止。
工信部于2015年3月發(fā)布的《規(guī)范條件》，明確了企業(yè)生產(chǎn)動(dòng)力電池需要滿(mǎn)足的條件要求，并且，只有使用了符合《規(guī)范條件》企業(yè)動(dòng)力電池的新能源汽車(chē)，才能登上《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》，獲得新能源補(bǔ)貼。
“這個(gè)表單發(fā)布的時(shí)間已經(jīng)比較久了，這四批表單中符合規(guī)范條件的企業(yè)中的部分企業(yè)已經(jīng)破產(chǎn)或者已經(jīng)不存在了?！?月23日，中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)于清教對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示。
有業(yè)內(nèi)人士對(duì)記者表示，其實(shí)企業(yè)目錄的效果并不明顯，廢止舊規(guī)范之后現(xiàn)在尚不清楚是否會(huì)發(fā)布新名單，但是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的行業(yè)規(guī)范管理未來(lái)或?qū)⑦M(jìn)一步加強(qiáng)，但重點(diǎn)將放在事中事后監(jiān)管方面。此外，這同時(shí)釋放了一個(gè)重要信號(hào)：歡迎日韓等外資電池進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)、鼓勵(lì)發(fā)揮市場(chǎng)主導(dǎo)作用。
近三成事故在充電時(shí)發(fā)生
“現(xiàn)在動(dòng)力電池最重要的問(wèn)題是安全問(wèn)題，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊，但我們必須解決安全問(wèn)題?！?月23日，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高在2019中國(guó)(青海)鋰產(chǎn)業(yè)與動(dòng)力電池國(guó)際高峰論壇上表示。
每年6月在西寧舉辦的動(dòng)力電池高峰論壇，是鋰電行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。在過(guò)去幾年，電池行業(yè)從探討三元和磷酸鐵鋰的技術(shù)路線、到爭(zhēng)議動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過(guò)剩和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能不足，如今，將安全重新擺到行業(yè)發(fā)展最重要的位置。
6月23日，德國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)安全檢測(cè)公司德凱集團(tuán)執(zhí)行副總裁、東亞及南亞總裁曾牧對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示，針對(duì)行業(yè)安全問(wèn)題，不僅是車(chē)企，電池企業(yè)也要對(duì)電池的安全保障需要承擔(dān)很大的責(zé)任。
21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者通過(guò)與多位電池企業(yè)人士溝通了解到，事實(shí)上，電池企業(yè)對(duì)于電池的安全保障均極為重視。不過(guò)，在電池技術(shù)高速迭代發(fā)展的過(guò)程中，電池能量密度不斷提高，也對(duì)電池的安全提出了更高的要求。
歐陽(yáng)明高表示，安全事故是新能源汽車(chē)發(fā)展的致命隱患，而新能源安全事故的本質(zhì)，是電池?zé)崾Э亍?/p>
導(dǎo)致熱失控的誘因主要有兩種，一是機(jī)械電氣誘因(針刺、碰撞等事故導(dǎo)致)，二是電化學(xué)誘因(過(guò)充、快充、自發(fā)性短路等)，電池單體熱失控之后傳遞給相鄰單體，隨后大面積蔓延，最終導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。
“近期發(fā)生的充電事故的分析表明，主要是不當(dāng)快速充電或過(guò)充引發(fā)電池析鋰，導(dǎo)致熱失控溫度大幅度下降，從219℃下降到107℃，并與電解液劇烈反應(yīng)，電池在107℃發(fā)生熱失控。”歐陽(yáng)明高表示。
據(jù)歐陽(yáng)明高介紹，新能源汽車(chē)事故的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，電動(dòng)車(chē)充電時(shí)發(fā)生事故的比率較大。2018年，充電時(shí)發(fā)生新能源汽車(chē)事故占比達(dá)到了29%，接近三成。而靜置、行駛、涉水發(fā)生事故的比例分別為14%、14%、10%。
造成充電時(shí)發(fā)生安全事故的原因包括：不當(dāng)快速充電引發(fā)電池析鋰，電池壽命快速衰減、熱穩(wěn)定性變差;充電功能安全設(shè)計(jì)水平低下;充電過(guò)程數(shù)據(jù)通訊不規(guī)范;未執(zhí)行充電安全相關(guān)規(guī)范。
國(guó)家新能源汽車(chē)創(chuàng)新工程項(xiàng)目專(zhuān)家組組長(zhǎng)王秉剛同樣對(duì)快充技術(shù)持有謹(jǐn)慎態(tài)度，他認(rèn)為，對(duì)目前尚較脆弱的動(dòng)力電池安全性來(lái)說(shuō)，大功率快充可能會(huì)帶來(lái)較大的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)電池的壽命也會(huì)帶來(lái)一定損失。
曾牧認(rèn)為，電動(dòng)汽車(chē)和動(dòng)力電池安全不僅要關(guān)注設(shè)計(jì)層面，還要重視檢測(cè)和驗(yàn)證的保障作用。“加強(qiáng)電池管理可以幫助降低安全危險(xiǎn)。功能性的硬件問(wèn)題、耐力問(wèn)題、實(shí)用性問(wèn)題、電池兼容性問(wèn)題、可靠性問(wèn)題都是應(yīng)該關(guān)注的安全重點(diǎn)?！?/p>
展望行業(yè)未來(lái)，歐陽(yáng)明高認(rèn)為，鋰離子電池能量密度會(huì)繼續(xù)提高，300Wh/kg的能量密度已經(jīng)達(dá)到了，體積和能量都提升是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
“在這種情況下，對(duì)安全防控的技術(shù)要求會(huì)越來(lái)越高，我們要著力解決鋰離子電池的安全性問(wèn)題，發(fā)展出更加安全的鋰電池，保證電動(dòng)汽車(chē)車(chē)產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展?！睔W陽(yáng)明高表示。
安全阻止不了能量密度升高
雖然提升能量密度、追求高續(xù)航是大趨勢(shì)，但在天津力神股份有限公司常務(wù)執(zhí)行副總裁王念舉看來(lái)，能量密度跟安全是很難調(diào)和的矛盾。
“補(bǔ)貼退坡的周期一年一次，與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期不匹配。為了追求高能量密度來(lái)提高續(xù)航里程，不少企業(yè)縮短研發(fā)周期，產(chǎn)品未能得到充分驗(yàn)證?！?月23日，一位電池企業(yè)高層對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示。
根據(jù)2018年的新能源汽車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，電動(dòng)車(chē)補(bǔ)貼的多少直接與能量密度掛鉤。要想獲得更高的補(bǔ)貼，乘用車(chē)電池系統(tǒng)能量密度需達(dá)到160Wh/kg。而2019年的補(bǔ)貼政策，由于新能源汽車(chē)獲得的補(bǔ)貼多少，直接影響到其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。整車(chē)企業(yè)對(duì)于高能量密度有了更大的需求，頭部電池企業(yè)由于研發(fā)實(shí)力更強(qiáng)能夠更快跟上趨勢(shì)，但一些研發(fā)技術(shù)并不強(qiáng)的電池企業(yè)為了不被市場(chǎng)淘汰，也只能“趕鴨子上架”。
“在技術(shù)更新比較快的情況下，過(guò)去幾年差不多是一年一變，每年都有新產(chǎn)品，生命周期只有一年?！眹?guó)軒高科材料有限公司董事長(zhǎng)楊續(xù)來(lái)表示。
在這種情況下，部分車(chē)企和電池對(duì)于能量密度盲目追求，但其實(shí)本身安全保障的能力未能及時(shí)跟上技術(shù)進(jìn)步的步伐。
“超速迭代是對(duì)安全性能拔苗助長(zhǎng)，是對(duì)摩爾定律的誤讀。過(guò)去燃油車(chē)一般三年出一個(gè)車(chē)，新能源汽車(chē)有很多非常變化的條件，但我們又要求它一年一迭代，這就導(dǎo)致了整體安全性問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決?！倍喾嘈履茉纯萍加邢薰径麻L(zhǎng)李云峰表示。
他告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道，動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)驗(yàn)證到應(yīng)用的周期，理想狀態(tài)下應(yīng)該在3年左右。不過(guò)，他也表示，到2020年電池迭代沒(méi)有像之前拔苗助長(zhǎng)的要求，安全性的問(wèn)題對(duì)企業(yè)來(lái)講可能會(huì)得到一些緩解。
根據(jù)2019年的補(bǔ)貼政策，盡管電池能量密度的門(mén)檻由2018年的105Wh/Kg提至125Wh/Kg，但沒(méi)有將指標(biāo)上限提高，仍然為160Wh/Kg。一個(gè)明確的原則是：技術(shù)上要先進(jìn)、質(zhì)量上要可靠、安全上有保障。
不過(guò)，從整車(chē)廠的需求來(lái)看，長(zhǎng)期的趨勢(shì)仍然是追求長(zhǎng)續(xù)航里程，追求更高的能量密度。
動(dòng)力電池“811時(shí)代”已經(jīng)到來(lái)。寧德時(shí)代量產(chǎn)的NCM811電池，將率先搭載在寶馬的插電式混動(dòng)車(chē)型和廣汽新能源純電動(dòng)車(chē)AION S上。
NCM811電池指的是三元鋰電池的正極材料鎳、鈷、錳三種金屬比例為8：1：1的電池，與現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的NCM523和NCM622電池相比，提高了鎳的含量同時(shí)降低鈷和鋰的量。
鎳的比例增高，能夠增加能量密度，但也帶來(lái)了更加激烈的電化學(xué)反應(yīng)，影響電池的安全性能。不過(guò)，由于減少了鈷的用量，NCM811電池也將大幅降低電池的價(jià)格，對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō)，這樣的電池極具吸引力。
811電池的應(yīng)用，無(wú)論是對(duì)于車(chē)企還是電池企業(yè)都提出了更高的安全要求。而如果寧德時(shí)代將電池應(yīng)用到量產(chǎn)車(chē)型之中，也無(wú)形中給其他電池企業(yè)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)壓力，不得不被迫加快自己的產(chǎn)品節(jié)奏。
“雖然寧德時(shí)代的811電池開(kāi)發(fā)得早，肯定也做過(guò)長(zhǎng)期的驗(yàn)證，但現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)對(duì)于811電池仍然充滿(mǎn)顧慮。業(yè)內(nèi)更大擔(dān)憂(yōu)的是，一些其他的企業(yè)為了搶市場(chǎng)，以次充好，把安全驗(yàn)證并不成熟的電池帶到市場(chǎng)。”有電池企業(yè)人士告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者。
他對(duì)記者強(qiáng)調(diào)，電動(dòng)車(chē)企業(yè)需要具有辨別力，同時(shí)，也必須匹配提升電池管理系統(tǒng)的安全管控，留出更多的冗余，來(lái)保障整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)的安全。
“發(fā)展811電池，是鋰電池的宿命，無(wú)論是否擔(dān)心安全，阻止不了能量密度往前走。這是行業(yè)的趨勢(shì)，也是市場(chǎng)需求。”6月23日，王念舉接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)表示。