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今年7月份,中国新能源汽车单月销量达到9.8万辆,同比增长了19.3%,并且实现了今年以来的首次正增长。
不过在新能源汽车市场渐入佳境的时候,却也伴随着不少负面的消息,尤其是进入夏天以来,纯电动车的电池安全问题频频发生,各种自燃甚至爆炸的消息无一不让人心惊胆战,一次又一次地打击我们对新能源汽车的信心。
谁是罪魁祸首?
去年的一项新能源车安全事后分析显示:已查明着火时的车辆状态中,行驶状态下是41%,静置状态下是40%,充电状态下是19%;已查明的着火原因中,电池问题占比为58%,碰撞问题19%,浸水问题7%,使用问题7%,其他零部件故障3%,外界原因3%。可以看到,动力电池问题,是车辆起火的最大源头。
目前新能源汽车所采用的电池种类主要分为锂离子电池和镍氢电池。
首先是镍氢电池,其具备价格低、环保、电流大等特点,而且由于内部电解液为不可燃的水溶液,且蒸发温度高,引发燃烧的概率非常低,也相对安全。但是,镍氢电池最大的缺点是能量密度小,在如今追求高续航的时代,镍氢电池显然难以满足。
加上镍氢电池有记忆效应,随着时间的迁移,会有较明显的电池容量损失,镍氢电池也因此逐渐被取代。而取代者,正是锂离子电池。
锂离子电池由于本身物理特性,几乎没有记忆效应,而且相比镍氢电池,锂离子电池的体积能量密度要高出近48%,以更轻便的质量,提供更长的续航,因此锂离子电池也成为了目前最主流的新能源车动力电池选择。
然而从今年的新能源车自燃事故来看,其中搭载三元锂电池的车型就占了绝大多数。所以说,锂离子电池有利也有弊。首先是锂离子电池的充电条件相对苛刻,一旦充电过度,就有可能导致锂电池发热冒烟、燃烧甚至爆炸。对此车辆一般都设置了电流速度限制,并且会保留一定的充电余量。但如果充电环节出现了故障,就很有可能引发事故。
限制了充电速度,但动力电池在使用和充电时仍然难免会引起发热现象,尤其是夏天暴晒之下,发热也会加剧。不过我们也会发现,如今每一辆新能源车型的发布,厂家都会宣传一波自家的热管理系统,可将动力电池的温度控制在一定的范围内。而且,在《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》对于新能源汽车热管理系统也有着明确的标准。
虽说新能源车自燃的概率极低,甚至比燃油车自燃还罕见,但显然目前的动力电池质量和热管理技术还有着不小的提升空间。
车主如何自保?
除了电池质量问题和热管理技术问题外,其实自燃事故还有很大一部分原因来自于用户用车时的各种不良操作。
上面提到,19%起火是在充电过程中发生的,而频繁的过充过放会导致电池的热稳定性变差,因此我们可以做到的是尽可能地为车辆提供高质量的充电。
首先是选择合适的充电桩,选择原厂电桩或符合国标的主流品牌,尽量避免设备老旧或者有损坏的充电设施。另外在充电线方面一定要选用原厂的充电线,如果长期使用不规范或不符合自己车辆的充电线,电池安全隐患就可能会日益加深。充电时也要注意场地的选择,目前锂电池的工作温度范围为-20℃~60℃,因此需要避免在暴晒的阳光下充电,像南方炎热地区要更加注意。
目前大多数纯电动车都具备快充功能,但频繁的快充其实也会对电池造成一定的影响,除了温度快速升高,还会加快电池容量衰减。在酷热的夏季,建议减少对车辆进行快充。
对于避免自燃事故,充电的人为保护是一个方面,另一个方面需要注意的则是新能源车的日常驾驶习惯。车辆的碰撞和涉水,也是新能源车发生自燃的重要原因之一。
车辆的碰撞,其实更准确的应该是置于车底的电池包发生碰撞,一般来讲,厂家会对电池包进行层层保护,比如合理的布局和监测,以及更坚固的外壳等。不过一旦发生严重碰撞,或者长时间的颠簸和石块击打,都有机会对引致电池组变形破裂,引起电芯短路热失控甚至自燃。
如果驾驶新能源车时发生了较重的拖底或碰撞,须及时开到修理厂进行检修,避免在日后的行驶中埋下事故的种子。
目前绝大多数电池包具备IP67级防水能力,但如果电池包此前发生过碰撞,或者使用时间较长,有可能会发生难以察觉的水汽渗透,造成安全隐患。因此还没来得及检修或车龄较长的车辆须尽量避免涉水路面行驶。
新能源车引发安全问题的因素非常多,除了电池技术等问题,还包含了不少人为的因素。而作为消费者,我们能做的,也只能是更多地注意日常充电和用车习惯,对车辆的检查和保养更上心。而新能源市场想要有更大的突破,就必须加紧解决电池安全问题这只“拦路虎”。
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新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池等几大门类。
1、铅酸电池
铅酸电池成本低、低温性好、性价比高;能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。由于能量密度和使用寿命很低,作为动力的电动汽车无法拥有良好的车速和较高的续航里程,一般用于低速车。
2、镍氢电池
镍氢电池成本低、技术成熟、寿命长、耐用;能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。虽然性能优于铅酸电池,但是含有重金属,遗弃后对环境造成污染。
3、锰酸锂电池
锰酸锂电池成本低、安全性和低温性能好的正极材料,但是其材料本身并不太稳定,容易分解产生气体,因此多用于和其它材料混合使用,以降低电芯成本,但其循环寿命衰减较快,容易发生鼓胀,高温性能较差、寿命相对短,主要用于大中型号电芯,动力电池方面,其标称电压为3.7V。
4、磷酸铁锂电池
磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长,能量密度低、怕低温。电池温度处于500-600℃时,其内部化学成分才开始分解,并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或者爆炸,使用寿命也较长。但车辆续航里程一般,当温度低于-5℃时,充电效率低,不适合北方在冬天充电的需求。
5、三元锂电池
三元锂离子电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温;高温下稳定不足。能量密度可达最高,但高温性相对较差,关于续航里程有要求的纯电动汽车,其是主流方向,且适合北方天气,低温时电池更加稳定。
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