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2021年新能源电池“永不起火”,夸大其词还是确有此事?

   次浏览   动力电池热失控技术研究   2021-03-30

都已经2020年了,为什么现在的消费者还不怎么愿意购买新能源纯电动汽车?

仔细想想,现实情况也的确是这样。除了北上广深一线城市的消费者受限于上牌压力,不得不购买新能源汽车,或者是二三四线城市出于代步的需要购买一台A00级新能源小车,相当一部分新能源汽车还是卖给了B端客户,C端并没有像计划中那样全面铺开。

冬天续航缩水、充电不方便、充电时间长、电池衰减、起火忧虑、二手车不保值......这些都是消费者吐槽电动车的地方,尤其是起火疑虑最让他们纠结,如同一颗定时炸弹一样,说不定什么时候自己就“中彩”了。

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如同应急管理部消防救援局副局长曹奇在2020年新能源大会上所说的那样,2020年前三季度,新能源汽车火灾发生了700起,涉及几乎所有新能源车品牌。可见新能源市场高奏凯歌的当下,电池安全问题依然是老大难。

不过,痛点总会被一点一点解决。在10月份的动力电池应用国际峰会上,电池巨头宁德时代表示要做到“永不起火”,随后孚能、欣旺达也随后跟进。再往前追溯到5月份工信部发布的《电动汽车安全要求》、《电动客车安全要求》、《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制国家标准。其中,“电池安全要求”明确指出,动力电池在发生热失控后,5分钟内不得发生起火和爆炸。

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这一系列消息或许预示着,2021年的电池起火痛点将得到有效的改善,消费者将不再担惊受怕。那么,现实情况是否如此呢?接下来我们不妨好好审视一番。

“永不起火”是什么意思?

从字面意思来看,“永不起火”并不深奥复杂,说直白点就是电动车永远不会出现起火现象。其实,考虑到实际情况的话,和大家理解的字面意思还是有一些出入。

直观来看,“永不起火”加上了双引号,说明不会100%的保证不会发生起火,而是指“第一个电芯失控,此后24小时内未起火,且电芯逐步恢复至常温安全状态,也就是电池“只冒烟,不起火”。

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其实,“永不起火”有点像现在的自动驾驶,并非是说汽车完全可以自己开,人坐在驾驶席睡大觉。而是在高速公路等特定路段,路况好的情况下,驾驶员可以短暂解放双手和右脚,但时间长了还需要人工接手,也就是我们常说的L2自动驾驶,等到L4阶段后,或许就实现完全的自动驾驶了。同理,“永不起火”也是一定阶段的不起火,想要做到百分百的不起火,也需要时间。

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因为从行业的角度来看,电池安全远非大家想的那么简单,它是一个十分复杂的工程,除了材料本身稳定性,电池包壳体强度、模组设计、电池系统管理(BMS)、生产工艺,都会影响电池安全,这需要工程师持续做研发。

而眼下,不管是大面积普及的三元锂电池,还是已经成熟的磷酸铁锂,都曾出现过不同程度的失火情况,只是在磷酸铁锂技术不断成熟的情况下,失火情况才得以有效的控制。所以说,电池“永不起火”是电池企业在国家强制标准基础上做的延伸。要做到“永不起火”,需要电池企业与车企一起努力。

怎样做到“永不起火”?

既然上面说做到“永不起火”是一个系统化的工程,那站在普通消费者的角度来看,他们自然关心如何去做?

在此,我们不妨用中国科学院院士、动力电池专家,清华大学教授欧阳明高提出的三个层面观点,来看待动力电池安全这一问题,主要是本征安全、主动安全以及被动安全。

先来看本征安全,也就是搞清楚电池热失控机理,来实现在原理层面控制电池失火。在欧阳明高看来,目前主流的磷酸铁锂,三元523、811的发热机理都已基本清楚,这意味着当下研发人员已经在本征层面控制了电池安全。

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更进一步来看,除了磷酸铁锂和三元高镍这两个主流路线外,据公开的报道,到明年年中,蜂巢“无钴电池”也将量产落地。据悉,蜂巢“无钴电池”采用了高电压镍锰酸锂正极材料,在能量、成本、安全性上均有优势。在不少业内KOL看来,蜂巢“无钴电池”或将进一步解决电池安全这一老大难问题。

再来看主动安全,这一点类似于我们老生常谈的汽车主动安全,比如说主动刹车、行人防碰撞预警、车道偏离预警等,当然需是主机厂去做研发,要求他们增强整车电池管理能力、车身结构强度,防止电动车失火。

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而之于被动安全,也很好理解了,大家还可以参考一直说的汽车被动安全,也就是高成型钢结构、一体化车身等等,能够在发生撞击的时候A柱等核心部位不弯折。同理,在电池发生问题后,电池保护部位也要有足够的安全冗余,实现“不冒烟,不起火”。

【结语】就像十年前很多人不敢想象,现在L2自动驾驶已经十分普及了,可以在高速公路上做到能短时间自动驾驶。新能源电池“永不起火”,或许再过几年,大家都会认为这是一件再普通不过的事情,毕竟,汽车工业的进步就是这么的飞速,让我们一同期待新能源电池“永不起火”那天的到来吧。

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