01 自燃:新能源的“達摩克利斯之劍” 今年6月中旬,國家應急管理部曾發(fā)布一組數(shù)據(jù),2022年一季度新能源汽車火災共發(fā)生了640起,比去年上漲了22%,平均每天超過7例。 數(shù)據(jù)看似驚悚,但根據(jù)數(shù)據(jù),按照截止到今年3月新能源車保有量891.5萬輛的規(guī)模來算,一季度新能源自燃率大概是萬分之0.72。事實上,無論是燃油車還是新能源車,自燃事件都層出不窮,而業(yè)內(nèi)關于兩者誰的自燃率更高的爭論也從未停止。 2021年,中國工程院院士孫逢春曾指出,新能源的自燃率比起燃油車的萬分之1到萬分之2來說要低的多。此外,作為電動車的代表,特斯拉CEO馬斯克也曾向媒體表示:“電動汽車的自燃率要比燃油汽車低500%?!?/p> 而在2022世界動力電池大會上,中國科學技術大學教授孫金華對媒體表示:“新能源汽車起火概率,要高于燃油車”。 為了印證自己的觀點,孫金華分享了一組數(shù)據(jù)。在2021年度,全國發(fā)生電動汽車火災事故3000余起,根據(jù)接近800萬輛的“純電動”新能源汽車保有量計算,著火概率約為0.03% ,而傳統(tǒng)燃油車年火災事故率為0.01%-0.02%。 從孫金華教授給出的數(shù)據(jù)可以看出,新能源汽車比汽油車更易自燃,且自燃概率是油車的2.5~3倍,這個數(shù)據(jù)推翻了之前業(yè)內(nèi)認為燃油車自燃率高于電動車的觀點。 可以說,這是業(yè)內(nèi)權威專家第一次在官方場合表態(tài):新能源汽車起火概率高于燃油車。無疑,相對以前的觀點,這次國家應急局發(fā)表的2022年一季度數(shù)據(jù)更有說服力:平均每日超7例火災,這遠高于其他交通工具的起火比例。 自燃事件頻發(fā),安全問題成為新能源汽車的達摩克利斯之劍,“永不自燃”已經(jīng)成為行業(yè)共識。 如今,金秋九月也已過去,鋰貓君統(tǒng)計了2022年前三季度中各類網(wǎng)站公開報道過的含具體品牌的國內(nèi)新能源汽車自燃及起火事件(不完全),以供讀者參閱。 02 新能源汽車為何頻頻起火 根據(jù)鋰貓君統(tǒng)計的66次新能源汽車火災數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)新能源車發(fā)生自燃的原因可謂是五花八門,靜置起火、充電起火、行駛中起火、碰撞起火等。相比起大多數(shù)燃油車都在行駛狀態(tài)中自燃的現(xiàn)象,新能源汽車的自燃很沒有規(guī)律,這也意味著無論在哪種用車場景下,都有可能發(fā)生自燃,那么新能源汽車頻頻起火背后的原因是什么呢? 不同于燃油車,新能源汽車起火,核心原因都和電池有關。所以,我們常常會看到某汽車品牌自燃后的召回聲明中都少不了電池供應商的道歉身影。 相關數(shù)據(jù)顯示,在新能源自燃車型中,搭載三元鋰電池的車型會高于磷酸鐵鋰電池車型,為何三元鋰離子電池比磷酸鐵鋰電池更容易自燃呢?第一個原因是三元鋰離子電池的燃點比磷酸鋰離子電池低。三元鋰離子電池自燃溫度200℃,磷酸鋰離子電池自燃溫度500-800℃,三元鋰離子電池自燃溫度明顯較低。 此外,由正極數(shù)據(jù)、負極數(shù)據(jù)、間隙和電解質組成的三元鋰離子電池比磷酸鋰離子電池具有更高的能量密度。能量密度更高的鋰三元電池組,比如磷酸鋰離子電池,會變得更生動,因此在溫度升高或其他情況下更容易自燃。 雖然三元鋰離子電池比磷酸鋰離子電池更容易自燃,但三元鋰離子電池體積小,重量輕,充電快。此外,目前的BMS系統(tǒng)相對先進,因此三元鋰離子電池在未來很長一段時間內(nèi)仍將是主流動力鋰電池。 新能源汽車之所以會自燃,最主要的原因是電池熱失控。目前,最常見的自燃原因無外乎以下幾種:內(nèi)部短路、快充、過電充、過放電。其中,穿刺和鋰晶枝往往是導致內(nèi)部短路的兩大罪魁禍首,穿刺是最常見的物理方式,比如說將一個三毫米的鋼針插入電池內(nèi)部當中,電池的正負極直接短路熱失控速度超快,幾乎瞬間就會對外迸發(fā)出火焰,導致汽車電池燃燒爆炸,而如果說穿刺相當于快速自殺,鋰晶枝則相當于慢速自殺,它會刺破電池SEI隔膜,導致內(nèi)部狀態(tài)被打破,出現(xiàn)短路現(xiàn)象,繼而發(fā)生爆炸。除了內(nèi)因以外,人為的外部因素也會埋下種種自燃隱患,諸如汽車的保養(yǎng)、車主的充電習慣以及駕駛習慣等。 03 新能源起火的“可怕” 雖然都是自燃,但新能源汽車自燃比燃油車自燃嚴重的多。 燃油車的自燃過程是,發(fā)動機艙里面開始出現(xiàn)冒煙,然后逐漸冒明火,這個時候絕大多數(shù)情況下,都是有機會從車里面跑出來逃生的。 對比燃油車,新能源汽車則兇猛的多。新能源汽車如果發(fā)現(xiàn)自燃,從冒煙到起明火的過程很快,基本上車主是沒有時間去考慮拿著滅火器滅火,因為它不僅自燃,它而且還可能發(fā)生爆燃,還可能發(fā)生輕微的爆炸。 一輛帶有50度電的電動車起火后,可以釋放出1.8億焦耳的能量,相當于43公斤TNT炸藥。在眾多電動車自燃事故中,我們都可以看到短短幾分鐘內(nèi)車子就會被燒得只?!肮羌堋?。 2022年9月17日,一輛保時捷Taycan在蘇州市吳中區(qū)某商城附近街道發(fā)生碰撞,車輛燃起大火,最終車輛被大火吞沒,車內(nèi)人員被燒身亡。 2022年8月12日,廣東一輛保時捷Panamera新能源車在行駛中座椅冒煙起火,最終引發(fā)車輛爆炸,車內(nèi)人員起火后趕緊撤離,眼看著車輛被燒到報廢…… 根據(jù)鋰貓君整理的表格也可以發(fā)現(xiàn),自燃不分“高中低”,從高檔價位車型的特斯拉、到中檔價位的蔚來、再到十多萬上下的比亞迪等,新能源汽車“發(fā)火”不看價位,不分品牌,不分產(chǎn)地。 除了燃燒速度快且容易爆燃以外,新能源車的自燃火勢很難迅速控制,據(jù)消防局工作人員透露,新能源車的滅火過程不低于40分鐘,此外,相對燃油車電動車起火的復燃率更高。電動車中鋰電池發(fā)生熱失控后,并非在一瞬間將能量全部釋放,而是隨著熱量蔓延,逐漸擴散到周圍的電池單元,因此會發(fā)生撲滅又復燃的情況。根據(jù)某機構測算,鋰電池起火最多可復燃15次。 2022年6月,上海徐匯區(qū)泰德花苑地下車庫,某品牌產(chǎn)品突然自燃,并引燃了旁邊的奧迪、雷克薩斯。最終消防部門滅火用了約46分鐘,才將火勢熄滅。 2021年8月18日,杭州一家新勢力維修店半夜起火,消防員查找發(fā)現(xiàn)一輛新能源汽車打開的引擎蓋下,冒出明火和黑煙,旁邊的電表箱也著火了,消防1:45接警,明火完全熄滅是3:13…… 04 電池、車企紛紛加碼動力電池技術 相對于燃油車,新能源車的自燃事件往往更易引發(fā)媒體的爭相報道,由此,提起自燃便聯(lián)想到新能源車的觀念在消費者心中逐漸根深蒂固。能否有效解決自燃問題,成為了決定新能源車發(fā)展快慢的重要因素。 近年來,電池和車企都紛紛對電池自燃問題開展了大量研發(fā)工作,當前,以寧德時代麒麟電池、比亞迪刀片電池、特斯拉4680電池為代表的創(chuàng)新產(chǎn)品各領風騷。 而在近日,森薩塔科技也創(chuàng)新性地開發(fā)出了多合一高壓智能保護接觸器來應對安全性挑戰(zhàn),多合一高壓智能保護接觸器集成了三種產(chǎn)品的功能于一體:主接觸器 保險絲 火藥開關,解決了傳統(tǒng)熱熔式保險絲熱老化和功率損耗問題,全保護范圍內(nèi)快速切斷高壓電氣回路,分斷時間<1.5ms,且不受電流大小和溫度影響,并可在異常時(碰撞、熱失控)主動快速切斷保護系統(tǒng)。 在新能源汽車安全問題上,除了技術層面之外,駕駛者也需具有足夠的安全意識和培養(yǎng)良好的應急技能,防患于未然。例如,車內(nèi)常備滅火器和安全錘,防止車身發(fā)生冒煙或燃燒導致車輛自動落鎖,使車內(nèi)人員無法脫困;其次在充電習慣上也要多用慢充,少用快充,不要滿充滿放,延長電池壽命。 |
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