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新能源电动车在安全性方面的质疑

钜大LARGE  |  点击量:912次  |  2019年05月15日  

4月21日晚,一辆特斯拉在上海的一个地库中突然自发性地冒出白烟,然后爆燃,现场燃烧之猛烈,使与之相邻的两辆车都没有在大火中幸免。


这次事件无疑再次引发了社会大众对新能源电动车在安全性方面的质疑。


4月24日,据新京报媒体报道,上海特斯拉自燃涉事车辆已被送检。上海消防火场专家、司法专家、汽车专家等在现场勘察。国家质检总局汽车缺陷调查与鉴定召回专家陶巍说,“分析下来起火原因是电池短路”,该鉴定程序还将继续。但据最新消息称,特斯拉发言人否认了上述说法。


但事实上,这并不是特斯拉的电动车第一次发生无缘由的自燃了。


根据相关统计,自2013年起至2018年6月份止,特斯拉生产的电动车在全球(也包括中国市场),已经发生了至少8起可以被统计的无故自燃、及充电时自燃的起火事故。

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充电温度:0~45℃
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新能源电动车困境一:


电池安全与里程焦虑


在特斯拉此次自燃事故发生之前,微信公众号自媒体“车云菌”拿到了一个奔驰S400混动车型所用高压电池包的自燃样品(下图),相比于特斯拉自燃之后的剧烈燃烧程度,奔驰S400的电池包自燃之后,并没有造成严重的后果。


根据车云菌从维修人员处的了解:奔驰S400混动车型的高压电池包发生此类情况的案例并不是个案,但高压电池包“爆了”之后造成的结果,一般却都不严重,而这也间接说明了两个问题:


1、锂电池个体安全是所有推出电动化车型厂商现在都要面临的一个严峻挑战;

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2、电池组的安全与否,不但和电池的个体安全相关,同时也和电池组整体的安全设计密切相关。


从奔驰S400高压电池包自燃后的照片看,电池包内的电池个体的尺寸较大,排布比较紧凑(可以从结构图看出来),且电池和外壳之间,还设计有一层黄色的吸热阻燃缓冲材料;考虑到奔驰S400的推出时间较早(2009年夏季),所以其电池的能量密度理应不高。


这也就意味着,当高压电池包中有电池个体自燃之后(画面右侧),燃烧态势可以被减缓甚至阻断在附近电池个体“被点燃”之前,从而保证整个电池组的相对安全。


反观特斯拉的电池组设计,电池和电池之间的排列紧密程度也很高,且紧密相连的电池个体数量更加可观,考虑到其使用的电池个体的能量密度更高的事实,这意味着:


当特斯拉电池组中某个电池个体自燃之后,燃烧产生的热量会直接传递给旁边的电池个体,一传十,十传百,从而使整个电池组像“一挂鞭炮”一样,面临“链式燃烧”的危险。


但特斯拉电池组之所以如此设计,也是有理由的——正因为电池个体的密集排列,才能提高整个电池组的能量密度,从而保证车辆拥有更高的续航里程。


由此可见,在目前电池技术并没有获得全新突破的当下,新能源电动车有着不可回避的制约短板。


为了不断提升电动车的续航里程,就只能不断提高电池组能量密度,但随着电池组能量密度的提高,也不可避免地会给电动车带来更多不安全的因素。


这在一段时间内,都将是新能源电动车产业发展的一个无解之局。


新能源电动车困境二:


电动车的污染或比柴油车严重多


就在上周,德国Ifo经济研究院曾发布一份研究报告称,如果把所耗电量折算为二氧化碳排放量,并将锂电池生产和相关能源消耗考虑在内,电动车二氧化碳排放量可能比普通燃油汽车还要高出11%至28%——也就是说,电动车不仅对改善环境没有任何帮助,甚至还在进一步释放污染物。


尽管近期特斯拉自燃引发的安全问题比德国机构的这份报告具有更高的影响力和传播度,但本报告所研究的污染物排放问题显然是一个同样重要且不能忽视的方面。


报告指出,在考虑新能源车排放量时,轿车电池组生产过程以及供电过程中排放的二氧化碳都是必须纳入考虑的内容。例如,锂、钴和锰是电动汽车电池的重要原料,但在这些金属的开采过程中,需要消耗大量能量,产生大量二氧化碳排放。


根据科隆大学物理学教授ChristophBuchal和Ifo研究所的测算,一辆特斯拉Model3电池组平均每公里排放73-98克二氧化碳,再加上为电池提供动力的发电厂的二氧化碳排量,每辆特斯拉电动车的实际排放量可能在每公里156-180克之间。这一数字甚至超出了一般燃油车的二氧化碳排放量。


报告同时对欧盟的排放管理办法进行了抨击。Ifo指出,当前的欧盟立法中,电动车被列为“零排放”汽车,但根据研究结果,这一判断显然是不现实的,几乎所有欧盟国家都在使用碳排放量巨大的方式来产出能源,为汽车电池充电。同时,报告指出,欧盟计划到2030年实现的“每公里排放59克二氧化碳”的节能减排目标“在技术上也是不现实的”。


新能源电动车真要替代传统燃油车?答案是....


即使面对着不少技术瓶颈亟待突破,但新能源电动车的发展速度仍然是突飞猛进。


据中国汽车工业协会统计分析:


2019年3月份,汽车产销量分别完成255.8万辆和252万辆,比上年同期分别下降2.7%和5.2%。


而同样的在3月份,新能源汽车产销分别完成12.8万辆和12.6万辆,比上年同期分别增长88.6%和85.4%。


工信部新闻发言人、信息通信发展司司长闻库4月23日表示,一季度我国的新能源汽车产销分别完成了30.4万辆和29.9万辆,产销增幅同比分别达到102.7%和109.7%。预计今年新能源汽车产量可能会超过150万辆。


此外根据统计,纯电动汽车在西欧市场一季度的销量也达到了历史最高峰8万辆,而特斯拉凭借广受欢迎的Model3在欧洲全电动车市场上占据了75%的市场份额。


可见在销售数据面前,人们对待新能源电动车虽然怀有疑虑,但喜爱并尝试新鲜事物的积极性并没有受到影响。


如果说消费者在新能源电动车的购买上还多少有那么一丝顾虑的话,那汽车行业的巨头们可就真的就是在新能源技术上一路狂奔了。


3月12日,大众汽车集团CEO迪斯在自家年报会议上向全世界宣布:大众汽车将会毫无犹豫地向电气化方向转型。因此,大众汽车集团也成为了率先宣布调转企业发展方向的世界汽车巨头。


一个月之后,在北京时间4月17日的上海车展,世界第二大汽车供应商大陆集团,也明确宣布其将转型电动化,并且拥有完整的转型路线图。


大众汽车集团和大陆集团的前后脚官宣,足以表明整个汽车产业都将会朝着电气化方向推进,位居汽车产业链上的所有玩家们都应该做好充足的准备,以应对已经开始的转型之战。


此外,大陆集团表示:


2025年,公司将开发最后一代内燃机,这意味着到2030之后是最后一代内燃机汽车的临界点。


2040年,内燃机将会正式退出历史舞台,市场上将不会出手内燃机汽车。


2050年,道路上将不会再产生CO2污染,取而代之的是一些可再生能源如风能,太阳能,甚至核能转换成电能给纯电动车充电。


大陆集团放弃内燃机技术,转而全力进军电气化领域的决心令人敬佩。要知道,大陆集团是全世界第二大汽车供应商,其规模仅次于博世集团。2018年大陆集团的营业额高达444亿欧元,在世界范围内拥有24.4万名员工,其生产工厂、研发中心和办事处覆盖全球60个国家和地区。


大陆集团如此大规模的聚焦电动化,无疑会对传统内燃机产业产生巨大的影响。


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