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新能源汽車比燃油車更易起火?

作者:雲南科協

近日多起交通事故,讓新能源汽車的安全問題再度受到廣泛關注。

新能源汽車碰撞後起火,一直是橫亘在車企和消費者之間的一道隐形的牆。雖然車企反複強調動力電池安全性,甚至搬出針刺實驗來展示電池可靠性,但與此同時,交通事故中頻現的起火,讓消費者質疑:新能源汽車在碰撞後是否更容易着火?這樣的情況究竟能否避免?

中國汽車流通協會專家委員會委員章弘在接受采訪時談道,搭載锂電池的新能源汽車碰撞後起火、自燃等問題确實存在,而且新能源車的起火更難撲滅,危險性更高,必須引起研發、制造、銷售和使用各方的高度重視和警惕。

多位業内人士對記者表示,安全問題是新技術發展過程中必然出現的現象,不可因噎廢食。

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新能源車是否更容易起火?

在今年4月舉辦的電動汽車百人會上,中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高表示,來自國家消防救援局的資料顯示,2023年第一季度自燃車輛中,燃油車為18360輛,新能源車為640輛。從起火率看,燃油車的18360輛除以燃油車總保有量3.1771億輛為萬分之0.58;新能源車的640輛除以新能源車保有量1445.2萬輛等于萬分之0.44,新能源車比例稍低。

他指出,這樣的資料在美國也一樣。特斯拉2018年到2023年在美國市場沒有因火災風險召回任何車輛,但燃油車廠商全都有過。

同時他也強調說,“當然,中國市場上新能源汽車每天燒8輛也不少,這需要通過科技創新來不斷降低。”

既然資料明确顯示新能源車自燃情況并沒有比燃油車更多,那麼,為何在輿論中,似乎關注的全都是新能源汽車起火的事故呢?

一方面,新能源車作為新産物,相較于存在了上百年的燃油汽車産品,更受社會關注;另一方面,值得指出的是,新能源車的起火事故,往往比燃油車起火造成的後果嚴重得多。

從過往新聞報道中不難發現,新能源汽車起火事故中,火勢往往會在幾分鐘内迅速蔓延全車,撲滅難度極高,燃燒過程中甚至伴随爆炸。而這也并非某幾個品牌或某幾個車型的特例。

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新能源車為何會着火?又為何難撲滅?

汽車行業從業者李特(化名)對記者介紹說,電池熱失控與其化學性質有關,锂電池工作原理可以簡單了解為,依靠锂離子在電池的正極和負極之間移動來充放電。而锂是一種活潑的金屬,這本身就決定了锂電池易燃易爆的屬性。

新能源汽車比燃油車更易起火?

新能源汽車锂電池 視覺中國 資料圖

至于起火的原因,李特說,多數新能源車着火事故主要可以歸納為兩類,“一個是内部原因,生産制造技術不好,例如電池内有雜質、有毛刺,以及電池老化,都可能會發生短路;一個是外部原因,就是碰撞、高溫等,這也是為何新能源車重大交通事故經常導緻車輛熱失控。”

目前,主流新能源車一般安裝的是锂離子電池,常見的有兩種,一種是含有钴、錳、鎳三種元素的三元聚合物锂電池,即三元锂電池,另一種是磷酸鐵锂電池。

三元锂電池的能量密度更大,也就是說,在同等重量下,三元锂電池可以為汽車提供更多的電量,有利于提升車輛的續航能力。

那麼,锂電池起火後,為何常會發生爆炸呢?

當锂電池發生熱失控後,會持續放熱并産生大量含有氫氣、甲烷、乙烷等的可燃混合氣體,如果内部的化學反應仍在繼續,在外部明火被撲滅後,容易發生反複複燃現象。再加上锂離子電池密閉空間狹小的結構特點,在安全閥失效的情況下,能量的積壓足以引發爆炸。

此外,有不少網友在社交媒體上稱,新能源車動力電池燃燒起來是無法滅火的。這也成了新能源車的“死穴”。

對此,李特表示“部分正确”。他解釋說,锂電池着火時往往伴随化學反應,化學反應是持續的,從外部降溫,無法迅速降至其不活躍的溫度,極易複燃,而锂電池最為安全的工作溫度上限隻有45度。

“另外,三元锂電池中的化合物含氧,受熱後,比較容易釋放出氧分子,那麼可燃物、助燃物都齊全了,常用的阻隔氧氣的滅火方式基本無濟于事。”他補充說。

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起火能否避免?

多位業内人士表示,要從根源上解決目前新能源車熱失控,最終得從技術創新出發,但是目前技術還并未達到可以完全杜絕熱失控的程度。

章弘表示,動力電池安全性是複雜的系統性問題,涵蓋電池選材、制造技術、安全測試以及日常使用等多方面因素。應該看到,各電池廠家都在為動力電池安全性能的提升而努力。例如通過智能化,強化電池冷卻系統或散熱系統,加大加快固态電池的研制力度和普及應用速度,以替換锂電池等。

他還提到,電池檢測技術水準也在迅速提高,目前已經達到在比快充短得多的時間裡,可以檢測出包括能耗等多項參數,為掌握動力電池是否安全,提供預警信号。

“衆所周知,在很多情況下,科學技術就是為解決技術難題和痛點而發展起來的。由于電池老化、電解液洩漏、燥熱、剮蹭或碰撞等因素引發的動力電池起火問題,也會随着科技攻關而得到盡快解決。”章弘補充說。

锂電池行業從業者馮天(化名)認為,現行技術路線中能夠替代锂電池的,一方面是各大企業正在逐漸攻克的固态電池技術,有望大幅提升新能源汽車的安全性;另一方面則是正在普及的換電技術,也能夠較好提升電池使用安全。

馮天介紹,超充過程中,锂電池在長期、大容量、高功率的快充後,锂離子還原過程中有可能産生“锂枝晶”現象。晶體日積月累,最終可能刺穿正負極的隔膜、造成電芯正負極短路,進而引發熱失控,“超充過程其實就是锂離子更加活躍了,本身就比慢充風險更高。”

此外,馮天說,換電模式為電池的定期體檢提供了一個很好的通道,“據我們了解,換電站經常能夠檢查出電池的磕碰或者老化問題,是車主或營運司機根本沒意識到的。”

不過馮天也表示,換電模式使用的還是锂電池,本質上并不能杜絕起火事件的發生,尤其是車禍等外部因素造成的熱失控,“目前全世界比較看好的所謂‘終極方案’還是固态電池,這個也是日本等汽車強國在拼命研究的方向,都試圖從固态電池賽道上反超中國新能源車。”

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業内人士呼籲勿因噎廢食

在章弘看來,在目前的技術條件下,防範電池安全風險,需要從多個角度出發。

從企業角度來看,他提到,硬體方面,在國家相關标準的指導下,電池廠商和整車廠應該更加明确動力電池安全性的目标,在設計階段就應確定電池在各種極端情況下都能保持穩定,不發生熱失控等危險情況;應該通過電池管理系統BMS來為動力電池安全保駕護航。此外,還需要為電池配置高效的散熱系統,確定電池在高溫環境下也能保持正常運作,不會發生熱失控等安全問題。

從消費者層面,章弘認為,應該提高安全意識,了解自己所購買的新能源汽車各種性能和配置,尤其要了解新興智能化電動車裝置的特點。主動養成安全用車習慣,比如停車選擇不暴曬,長途跋涉時注意間隔休息,最大限度地避免自燃的隐患。

他表示,從監管層面上,要進一步發揮國家強制性标準的作用,加快推進動力電池安全強審标準的制修訂工作,要求制造銷售和駕乘各方都嚴格遵守相關法律法規,築牢動力電池安全底線。

業内人士李澤(化名)也表示,現行技術條件下,防範和降低新能源汽車熱失控風險,必須由多方共同努力。他尤其指出,“企業責無旁貸,不僅是車企,還有電池企業。把好品質關是第一,宣傳方面、消費者教育方面,更應該謹小慎微,而不是混淆概念,出了事隻想息事甯人。”

此外,李澤還表示,動力電池企業和車企之間,應該共享更多資料。他透露,目前來看,企業之間的資訊共享不足,各有各的資料庫,企業之間以“商業秘密”為由不開放資料,也不利于對電池進行全方位的管理。

不過李澤也表示,技術和監管都是逐漸推進的,目前已有《電動汽車用動力蓄電池系統熱擴散成員保護測試規範》《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》等相關規定,相信在新能源車已經要和燃油車“雙規并行”的當下,會有包括打通企業資料壁壘在内的更多更具體的法規出台。

章弘也多次強調,切勿對新能源汽車因噎廢食,要對其持續穩定的發展充滿信心。

來源:澎湃新聞微信公衆号

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