平均每天7.1起!这种车频现自燃,高温天开安全吗?

林志颖发生车祸后,意外引发了一波“燃油车真香”的讨论——不少人提出,至少燃油车不会出现碰撞后5秒就自燃的情况。

这说明,除了饱受诟病的续航焦虑问题,新能源汽车的安全仍是一大隐忧。

一天烧7辆,这事儿有多严重?

前不久,国家应急管理部公布了2022年第一季度新能源汽车火灾数据:一共发生640起,平均每天7.1起,同比上升32%,高于交通工具火灾平均增幅。

新能源车自燃,谁最肉疼?显然是保险公司。如果说应急管理部1个季度数据还不够有说服力的话,保险公司手里可拿捏着十年来更详尽的数据。去年年底,中国保险行业协会发布《新能源汽车商业保险专属条款(试行)》,专项险囊括了新能源车三电自燃、电池损害、充电桩等风险。

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可见保险公司心里最清楚,新能源车和燃油车风险不宜放在一起计算。某种角度来讲,燃油车主不再为新能源车主的自燃风险买单。此后,大部分新能源车型保费均有不同程度上涨,某热门品牌的涨幅甚至超过50%。

国家公布的数据,保险公司的操作,已经不需要怀疑新能源汽车和传统燃油车谁更容易“火”了。

严格说来,应急管理部公布的第一季度数据,全国各地的环境温度并不高,气温攀升的第二季度才是新能源车的“年中大考”。那么问题来了,近期全国多地连续高温,部分地区温度上探至40以上,这种天气下,电动车更容易出现起火和自燃吗?

近期,汽车资讯平台懂车帝在新疆吐鲁番完成了对41辆新能源汽车在40度以上高温环境下的极限测试。节目得到了新疆和吐鲁番当地消防部门的支持,显然测试方都做好了“最坏的打算”。可结果是,测试全程,40多辆车被各种“虐待”,没有一辆车出现冒烟自燃的情况,也没有出现电池热管理失控。

这至少说明,新能源车很大一部分的自燃不是因为外界环境热,而是其他原因。

应对新能源车自燃,车企技术上有解吗?

已经有不少专业人士对新能源汽车自燃进行过技术层面的分析,大体上说,由电池引发的自燃,微观上都是单个或多个电芯发生“热失控”,不同于烧柴烧油,基于电化学体系的锂电池一旦电芯单体发生热失控,积累的高温甚至可达850℃,如果得不到有效传导排出,热量会快速传递至整个模组,模组内其他电芯在高温下,正负极隔膜大量溶解,进一步导致更多电芯热失控,一传十十传百,多米诺效应下,蔓延模组乃至整个电池Pack的爆燃也就无法阻止了。

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某三元锂圆柱电芯热失控动态

导致电池Pack热失控的原因有内外之分,外因主要是碰撞和托底导致电池Pack结构发生不可逆的损伤,甚至外物刺穿了电信内部的隔膜,进而引发短路,造成热失控。现实中,碰撞自燃多由外因引起,静置和充电自燃既有外因导致的暗伤积累,也可能是由内因引发。主要包括以下几个原因:Pack内某电芯单体过充/过放;电池热管理不到位,Pack各部位工作温度不均匀;锂枝晶。

锂枝晶是锂电池在充电过程中锂离子还原时形成的树枝状金属锂。简单说,充电功率越高,越容易形成锂枝晶。随着锂枝晶在电信内部不断生长,结晶体会降低电解液流动性,体现出来的就是充电功率越来越低、可用电量越来越低。直到锂枝晶某一天刺穿了正负极隔膜,引发内部短路,继而导致热失控。锂枝晶是电池的“慢性病”,就像人吃饭,顿顿大油大盐,血管越来越窄,初期没啥感觉,彻底堵死那一刻,便爆发了梗塞。

业内人士指出,车企需要在电芯、模组、Pack层级不断打磨技术。随着电芯/模组/Pack的设计能力提升,再加上BMS热管理技术的发展,新能源车自燃内因占比将趋于下降,更多自燃要么是外部事故电池大幅形变,要么是与电池外附件挂钩,比如拖盘安装不规范导致容易进水,召回原因也在从设计因素向制造因素过渡。

高温下车辆的电池管理逻辑是什么?

对于动力电池,安全与寿命是强关联的。BMS热管理系统作为电池安全大脑,责任就是“让每一颗电芯工作在最舒服的状态”,因此要严密监控电芯和模组的端电压,甚至做到24小时实时监控。

美国制定的动力电池目标要求工作温度在-30~52℃,安全温度应为-46~66℃。极热天气下给车辆快充,温度过高的话,必须通过热管理系统对电池Pack降温,同时降低充电功率,确保电池工作在安全温度范围内。相反,极寒天气充电,电池包要给自身加热确保工作温度,同时降低充电功率以适应低温下较低的电解液活性,确保电池安全和寿命。

懂车帝在吐鲁番的高温测试,复现了这种极端情况。夏季测试中,AION S Plus在电池SOC 45%时充电功率下降,而到SOC 70%时再次爬升至50kW,猜测就是前期触发了温度保护阈值,控制充电功率,后期温度下来后再次提升功率,而到了SOC 80%则是绝大多数车辆的涓流充电节点,于是形成了功率先下降、再提升、再下降的过程。而该款车在懂车帝冬季极寒测试中,则是保持了比较平缓的较低功率。

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部分合资车型充电速度比较“稳”,比如本田e:NS1,极寒和极热都是在210~240分钟之间,功率曲线拟合度高,与常温40分钟充30~80%差距较大,有业内人士认为,这与合资车企的用电策略普遍更加保守有关。

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此外,极热环境下车辆有可能出现动力受限。夏测中小蚂蚁、QQ冰淇淋等车型就遇到了这种情况,这或许也是出于安全考虑,硬件散热能力达到极限后,必须降低输出,确保电池和电机安全工作。

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除了防患于未然的技术手段,面对无法避免的热失控,车企也会通过导热、排烟设计,给乘员出足够的自保时间,这方面国家给出的底线是:热失控发生后,至少要保证5分钟车辆不起火不爆炸。不过对于老车主而言,车企最简单粗暴的安全手段便是“OTA锁电”,通过人为降低可用容量、降低充电功率的方式绕过避免自燃。不过,这也引发了不少吐槽和诟病。

新能源汽车起火问题不能回避

2022年世界动力电池大会上,欧盟科学院院士、中国科技大学教授孙金华援引权威部门数据指出,“2021年,全国电动车发生的火灾事故大概有3000余起,根据我们接近800万辆的新能源保有量,它的着火概率大概在万分之三左右,从这方面来讲是要比燃油车略高一些。”

所以在现阶段,新能源汽车起火的问题不能回避。

有人问,这事儿有解决办法吗?

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其实归根结底还得看车企,毕竟他们处于整条产业链最核心的位置,供应商的选择、新技术的搭载、老车维护保养全仰仗主机厂。

有机构预测我国今年新能源车销量可望突破500万辆,保有量提升的同时,早年第一批新能源车正陆续进入生命周期末端,所以将来自燃的绝对值依然会增长,这是很难避免的。希望车主们理性看待自燃,按期保养,底盘磕碰尽快送检,不轻易涉水,车主对新能源车安全性能做的事情并不多,总不能要求每户人家都有个恒温车库,出门就是敞亮柏油路吧,车主也不该为新能源车出让太多本该拥有的幸福感。

来源:南方都市报

[责任编辑:刘帝森]

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