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UL汽车业务总监王昊博:自燃需从动力锂电池设计源头找原因

钜大LARGE  |  点击量:827次  |  2022年01月19日  

随着国家新能源汽车补贴逐步退坡,其整个行业开始进入全面竞争阶段,动力锂电池作为纯电动汽车的核心零部件,它的安全性、可靠性以及性能是新能源汽车产业当下亟待解决的产业痛点。安全是新能源汽车发展的最后底线,也是关乎消费者切身利益的头等大事,两个月内,纯电动汽车频频自燃,令消费者对新能源汽车安全性的质疑不绝于耳。


在七月二十二日常州2019智电汽车安全技术国际高峰论坛中,针对动力锂电池产业相关问题,UL互联技术事业集团总裁周威芳,UL全球副总裁、大中华区总裁冯皓,UL汽车业务发展总监王昊博接受包括盖世汽车在内的媒体采访,并发表相应看法。


在谈及电动汽车频频发生自燃事故时,王昊博表示,最近一段时间所发生的很多自燃事故,都不是在碰撞时造成的,更多是在静止状态或充电时发生的。我们在项目相关经验中发现,部分动力锂电池在设计之初,可能就没有考虑到足够多的风险防范,因为电池设计会受性能、制造工艺以及尺寸大小等多方面限制,很多工程师在设计之时,要多维度考虑限制条件,进行最佳平衡。


例如线束走向是否影响电池安全性能,在制造过程中线束被挤压后是否又存在安全隐患等,这些都要在测试阶段就进行解决。


冯皓补充道,有关电动汽车频频自燃,第一是设计层面,第二是在生产层面,第三是在使用层面,在锂离子电池系统出现问题后,公司内部要进行分析和改进,提出后续改进方法,但这要一个过程。

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充电温度:0~45℃
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-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

以下为访谈实录(内容有删减):


问:无论是TSLA还是其它我国品牌电动汽车型都出现了自燃事件,当自燃事故发生后,UL作为第三方检测机构,要进行怎么样的权责划分?假如是第三方检测合格产品出现了自燃问题,UL将扮演怎么样的角色?


周威芳:促进一个行业的发展,要一套合理的解决方法,能够让用户感觉更安全,对市场更信任,权责划分这个是次要的。追责之后,假如没有一个方法帮助整个行业发展,那惨剧的发生就毫无意义。


实行第三方认证体系,这么多年执行下来,相对而言是成功的,或者说关于产业发展是有促进用途。,但产品认证是一个循环,包括从样品设计、测试、第三方认证,最终定型,接下来还要通过众多环节确保最终生产批次的产品,跟样品完全一致,即便如此,现阶段所有产品多无法保障100%的安全性。一个产品从设计到产量,最终投入使用,众多因素会造成不可测的影响。但是从第三方认证多年相关经验来看,验证过程是公司之间相互配合的过程,只有合作才能保证产品的最终效果,这一点至关重要。例如动力锂电池,电动汽车自燃原因众多,我们要从设计、生产、使用各个环节一共努力,确保产品安全性能。


问:现阶段,电动汽车国内产销较大,但出口较少。在标准方面,国内电动汽车标准和国际标准差距在哪?该如何解决这一问题?

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应用领域:勘探测绘、无人设备

冯皓:目前的确出口到国外的新能源汽车体量不。这可能和各个国家的法规要求,对电动汽车的支持有关,国内整车市场想要实现电动汽车出口,往往采取小批量定制化改造满足出口市场的准入和法规要求,这就必然导致公司放弃大规模出口的想法。在整个过程中,出口本身设计到电池运输、安全等种种因素,包括电动汽车在内,在国外涉及到售后等问题比较麻烦,从长远角度来看,国内车企想要建立开拓国外新能源汽车市场,首先在研发阶段,就要了解目标市场的法规要求,在开发时就进行改良。


汽车产业很重要一点是全球网络,销售网络、售后服务网络,尤其是电动汽车,它包含一些零部件加之较高,风险较大的组件,所以现在像CATL(300750)这种公司,正在欧洲投资建设电芯厂,在不久后,整个产业链的内化可能会促进我国电动汽车出口。


问:除电动汽车和混合动力汽车标准外,关于"大火"的氢燃料动力电池汽车是否有标准规划?其次动力锂电池的问题究竟在哪,有该从什么角度消除隐患?


王昊博:有关氢燃料动力电池,现阶段还没有一个专用标准,但是关于氢燃料储存是有相关标准的,关于加氢站,也有标准出台。目前UL出台了全球第一个有关加氢站安全审核标准,具有实际的可操作性,并且已经被客户所采用。现在欧洲客户已开始采用这套标准检测并出口到北美,众所周知,加氢压力较大,如何在高压下进行安全性检测,是我们综合了多年防爆高压相关经验做出的落地标准。


目前,氢燃料动力电池的发展处在一个大幅降低成本的阶段,高昂的成本就是氢能发展的瓶颈。众多贵重金属在里面,同时关于配套要求极高,所以现阶段它的应用产经还是和动力锂电池是一个互补的关系。在长途商用车方面,氢燃料动力电池经济性更佳,短途还是以动力锂电池为主。


如何改进电池,根据我国消费品质量安全促进会的王昆副秘书长透露,现在根据反馈研究,最近一段时间所发生的很多自燃事故,都不是在碰撞时造成的,更多是在静止状态或充电时发生的。我们在项目相关经验中发现,部分动力锂电池在设计之初,可能就没有考虑到足够多的风险防范,因为电池设计会受性能、制造工艺以及尺寸大小等多方面限制,很多工程师在设计之时,要多维度考虑限制条件,进行最佳平衡。


例如线束走向是否影响电池安全性能,在制造过程中线束被挤压后是否又存在安全隐患等,这些都要在测试阶段就进行解决。在汽车行业叫VV过程,整个过程当中要不停地去测试设计出来的产品是不是具备最基本的安全性要求。无论零部件公司还是整车厂商,肯定都希望做出优质的产品,最安全的产品,在这设计过程中,由于技术的不断进步,标准也在不停地新增各方面研究。从人员、材料到制造工艺,都要有一套标准令我国走在整个变动趋势的全球前沿,给工程师一个非常标准的测试流程,会清晰他们的设计思路。更多标准是安全性的考虑,因为安全始终是市场接受程度最关键的指标。


问:UL公布了许多电动安全方面的标准,在未来,有何安全标准制定方面的计划?


周威芳:有关标准,UL是一个起草机构,目前在美国有1800部美国国家标准是UL起草的,目前,UL规划的起草标准有很多。例如,第一个是有关无人驾驶汽车的网络安全规范和评估流程标准,这部标准叫UL4600,现在初稿已经结束,等待标委会达成共识。在内部,我们有技术委员会来组织不同公司,不用利益的相关方,促进大家达成共识,标准并非一家之言。同时,UL现在起草机器人标准。目前,我国有近50家公司是UL技术专家标委会成员,成为UL标准委员会、起草委员会技术组成员有一个好处,就是标准一旦进行修订,它们会第一时间了解,这些具有很强技术背景的公司,很多想法能够平衡各方利益,代表各方想法。


问:虽然燃料动力电池在我国销量很多,不过从政策支持角度来看,它正在处于一个爆发千叶,UL作为检测认证机构,如何看待我国新能源汽车技术路线的问题?以后会不会涉足氢燃料动力电池领域?


周威芳:所谓路线问题,就是氢燃料动力电池跟动力锂电池的选择,在我们看来,这两种技术根本没有任何冲突。从实际应用来看,氢燃料动力电池虽然也有电池之名,但它实际上是一个发电机,出现电能,直接驱动电机,但是多余电量必需有一个储能设备,将它储存起来,要时在进行释放,在燃料动力电池汽车上,依旧有储能电池。从目前来看,两种电池在未来的技术路线上其实是互补的,应用场景不同,氢燃料动力电池更适合长途运输,包括对周边加氢站的要求,基础设施的建设要求更多。关于城市内通勤,三四百公里的交通距离,现在纯电动汽车完全能够达到这个续航里程。


王昊博:氢燃料动力电池汽车发展最快的当属日本,日本现阶段就是两种技术路线战略并举,这种实际案例可以给我们供应更多思考想法。


问:动力锂电池除了自然所引发的安全性问题,还有一个隐性问题是辐射,在动力锂电池检测中,是不是也包括这个问题?


王昊博:EMI辐射这方面我们正在研究,这个问题要大家在整个整车上去看,单独只看电池没有太大意义,能量要搭载里程去看。现在跟合作伙伴也在讨论关于EMI而言,更多辐射来源是在哪里,辐射强度是不是对健康有影响,这个要从医学层面论证。目前,针对EMI更多是如何去测试,用怎么样的方式,在怎么样的环境中去测试,能够逼近最现实的行驶状态,这个要共同讨论形成流程。


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