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每天自燃8輛新能源車,說油車更不安全,專家是否不懂車?

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從技術上,我們可以找到很多驗證新能源車比燃油車優越的論據。但如果要說新能源車的自燃風險低于燃油車,肯定有人會産生質疑。在前不久舉辦的中國電動汽車百人會論壇上,就有專家抛出了這樣一個觀點。根據所展示的PPT資料顯示,去年一季度新能源車自燃640輛(平均每天約8輛),自燃率要低于燃油車。那麼真如其所言,造成消費者對新能源車自燃問題的擔憂,遠高于燃油車的原因。是新能源車自燃是新聞,燃油車自燃不是新聞而已嗎?

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電車能比油車好,就是因為容易“火”

其實在自燃這個問題上,燃油車與新能源車,從來都無法在一個公平環境下進行對比。因為燃油車在非極端條件下,作為儲能環節的油箱,是很難遭遇燃燒,甚至爆燃風險。而新能源車則恰恰相反,所謂的自燃風險,幾乎就來自它的動力源,也就是動力電池本身。從後果來看,新能源車自燃,有難察覺、起火快、難撲滅(隔絕空氣也無法直接撲滅)、有毒害(伴随有毒有害氣體排放)等特點。這也是為什麼說,新能源車與燃油車的自燃問題,從來不是數量或者比例問題能夠概述的原因。

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但是,新能源車之是以能夠迅速占據市場一席之地,與動力電池越來越“活潑”也是密切相關的。技術進步到今天,純電動車單次充電續航,與燃油車單次加油續航差不多,已經不算稀罕事。但在10年前,單次充電續航能邁過400km門檻的純電動車,都并不多。更不談去較真測試續航成績,在實際駕駛場景中的“水分”。在這一階段幫助新能源車扭轉續航尴尬的,是三元锂電池。

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通過在動力電池正極中,使用鎳钴錳三元锂材料,進而提升電池密度。是新能源汽車發展初期,迅速提升車輛續航能力好辦法。而且在這一過程中,三元锂電池的正極材料比例,也從相對成熟的“523”、“622”,向更為高鎳的“811”方向前進。一方面,鎳含量更高,電池容量也就更大。另一方面,伴随钴的價格節節攀升,甚至無钴電池都在此時被提上議事日程。

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但钴和錳雖然對電池容量不起正向效果,但它們實際充當的是電池的安全員角色。時至今日,電化學惰性良好的錳,無論在三元锂電池,還是磷酸鐵锂電池中,都還有扮演新角色的潛力。但钴的價格過于高昂,在“減钴加鎳”的技術路線下,市面上新能源車的續航裡程被卷到了新高度。但其穩定性、安全性以及循環壽命等問題,也被逐漸擺上台面。

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簡單來說,在新能源車發展初期,純電續航裡程是制約其發展的核心沖突。為此,在幹掉曾經的市場霸主錳酸锂電池後,三元锂電池相比磷酸鐵锂電池,在這一時期更受車企青睐。NCM811電池基本可以視作三元锂電池技術,在正極材料技術領域的裡程碑之作。此後,新能源汽車發展的主要沖突,開始由優先追求續航裡程,向更高的安全性能轉移。

讓電池不着火、使用者不怕火

想讓動力電池更安全,無非抓住亮點。其一,争取讓電池不着火;其二,争取讓電池即便着火後,也能限制其次生災害的影響。再概括一點,前者需要解決的是化學問題,後者則需要解決實體問題。

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先看第一點,比較具有代表性的當屬刀片電池。其安全性已經無須贅言了,畢竟耐高溫、結構穩定性強等特點,是磷酸鐵锂電池與生俱來的。反過來,我們需要解釋的是,為什麼刀片電池在這個階段橫空出世?答案是疊片工藝的成熟應用。相較于以特斯拉為代表的卷繞工藝,疊片工藝的空間使用率更高,進而提升了機關體積的電池容量。而容量問題,實質就是續航問題。隻有續航滿足使用者基本需求,磷酸鐵锂電池的安全價值才能被更多展現。這也是前半段我們再聊動力電池發展的核心沖突時所強調的。

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此後,磷酸鐵锂電池在成本優勢的助推下,迎來技術疊代高速期。甯德時代的神行電池,以及吉利汽車的金磚電池,都是其中的代表作。兩者的共同點,都有在電解液方面,提升锂離子的脫嵌效率。進而使得磷酸鐵锂電池,也能具備高性能和快充,滿足800V高壓平台的需求。當然,磷酸鐵锂電池需要更高效的電解液,那麼三元锂電池就需要更穩定的電解液。以蜂巢能源的果凍電池,以及甯德時代的凝聚态電池為例。二者都在電解液部分,計劃以半固态形式,來提升電芯的安全性。

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最後,無論是三元锂,還是磷酸鐵锂電池,還都得做出那個最壞的打算。即,電池遭遇外力,或最終已經形成熱失控現象,該怎麼辦。這就是一道純粹的實體題了。各路車企和電池供應商,都是在電池包結構上做文章。

以甯德時代的麒麟電池為例,無模組電池結構,除了進一步壓榨電池包的容量體積,使純電動車續航獲得超1000km的續航裡程之外。其夾層結構,也集隔熱、水冷和橫縱梁,三項功能于一體。相較傳統的冷卻設計,能夠提供電池更大的散熱接觸面積。廣汽的彈匣電池,從命名上就更能凸顯對電池包結構的側重。該技術将電芯之間用耐高溫電池倉隔開,進而實作抑制熱失控蔓延的作用。另外,蜂巢能源的龍鱗甲電池,則是将通過将洩壓閥設計在電池底部,并增加了面積和數量,使得洩壓過程更快、更精準,降低電芯之間連鎖反應的可能性。

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總之,伴随着底盤電池一體化,以及一體壓鑄技術,電池包受沖擊的被動安全性被不斷提升。另外,配合散熱、冷卻、封閉阻隔、洩壓以及軟體監控技術的更新。在遭遇部分電芯熱失控的情況下,也能将損失以及次生災害盡可能控制在安全範圍。

寫在最後

如果真如某些專家所說,市面上的存量新能源車,其自燃率表現已經遙遙領先。那試問,衆多中國車企和電池企業,為什麼還要不遺餘力地疊代電池技術?拉偏架、無腦吹,毀掉的不隻是消費者的信心,還有衆多潛心鑽研技術的企業們的積極性。眼下,全球新能源汽車發展,已經離不開中國的動力電池産業鍊。未來,還有諸如固态電池等技術挑戰,在等着我們。現在顯然不是把眼睛蒙起來,然後半場開香槟的好時候。