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新能源车自燃频发:蔚来被召回,恐慌被放大

本文来源于《财经》 2019-06-27 20:15:21
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新能源车自燃频发:蔚来被召回,恐慌被放大

图源 蔚来官网

新兴事物通常被放在聚光灯下,频频的自燃事件打击着这个市场的信心。从统计数据来看,电动车安全问题目前仍处于可控状态。

《财经》记者 陈亮 李皙寅 王斌斌/文 施智梁/编辑

在发生上海安亭起火事件一个多月后,蔚来(NYSE:NIO)终于公布相关结果和处理方案。

6月27日,蔚来宣布自2019年6月27日起,召回部分搭载了2018年4月2日到2018年10月19日期间生产的动力电池包的蔚来ES8电动汽车,共计4803辆。

本次召回范围内车辆使用的动力电池包搭载了规格型号为NEV-P50的模组,模组内的电压采样线束存在走向不当的情况,可能被模组上盖板挤压,导致被挤压的电压采样线束表皮绝缘材料磨损,极端情况下可能造成线束绝缘层烧损从而引起电池包热失控和起火,存在安全隐患。

就在蔚来发布召回声明之前。针对新能源汽车频频自燃,相关部委也出手了。

6月17日,工信部装备工业发展中心下发《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》(下称《通知》)。根据《通知》,各新能源汽车生产企业10月底前完成本公司新能源汽车安全隐患排查 工作。

《通知》下发三天前,6月1 4日,一辆蔚来的汽车在武汉发在武汉发生燃烧,这是蔚来汽车两个月内发生的第三例起火事件。该事件再一次点燃了市场对于新能源汽车安全性的担忧。

担忧虽在,但消费者的信心仍未消失殆尽。“怕着火,但为了牌照我别无选择。”一名尚未提车的蔚来车主马先生告诉《财经》记者,因为不是第一批车主,所以还是相信蔚来汽车能解决安全问题。马先生并不知道,新能源车自燃的概率其实是远小于燃油车的。

但正如通用汽车(NYSE:GM)下一代电动车总工程师高珍妮(Jennifer Goforth)所言,“通往零排放的道路没有捷径可走。所谓捷径,只会失去消费者的信任。”

被点燃的电池

一家大型锂电厂高管告诉《财经》记者,电动车起火时,绝大多数电池是被外部“点燃”的。

如此次蔚来调查结果显示那样。起火原因并非电芯本身质量问题,而是电压采样线束经长期积压磨损造成短路。

除了电压线束可以点燃电池,充电环节也是一个很重要的因素。

特来电新能源有限公司是国内领先的充电桩企业,该公司告诉《财经》记者,电动车在正常行驶过程中,基本没有高频度、大倍率的放电,所以不会有问题。但是充电过程中,锂离子的活性会增强。如果电池电芯有质量问题,那么可能就会导致热失控,继而热失控蔓延,导致起火事故。

中国汽车技术研究中心首席专家王芳团队分析了2011年——2018年9月的80多起电动乘用车事故后发现,16%的事故与充电有关。在充电过程中,尤其是充电的末期,甚至是在过充情况下,电池活跃度是很高的,较容易发生安全性事件。

过充是指电池在达到充满状态后,继续充电,这就可能导致电池内压升高、电池变形、漏液等情况发生,电池的性能也会显著降低和损坏。

中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高也指出,一般情况下,热失控大都发生在满电状态下。因为充电时,电池与充电系统连接在一起,热失控最易发生,再加上高压电器的短路问题等,就会引起事故。

对于上述分析,也有不少业内人士持保留意见。万帮新能源投资集团有限公司运维服务中心总经理李宏庆告诉《财经》记者,根据充电国标规程,电量充满时,也就是SOC(电池荷电状态,也叫剩余电量)状态 100%时,车端会发起充满停止的请求信息,充电桩会根据车端请求结束充电过程。

动力电池科技公司远景AESC中国研发负责人林玉春在接受《财经》记者采访时也表示,充电桩、充电协议、电路系统等系统对过充都设有保护措施。只有整个系统失控了,才会导致过充。而现在的电芯中一般会有防过充的设计。

当然,这些回应都是对于严格执行标准的企业来说的。如果相关厂家不严格执行充电安全的相关标准和《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》,那么电动车安全问题自然暴露出来了。

例如,为了降低成本,未配置专用的充电继电器及充电继电器黏连诊断功能,那么汽车在充电时就不能在发生险情时及时切断充电;车辆与充电桩形成的充电回路未满足标准要求的绝缘、耐压、爬电距离、过载、IP等。

随着充电技术的发展,快充越来越普遍。这也引发了另一个担忧,短时间大电流是否会对电池造成损伤?

快充是以150-400安的高充电电流在短时间内为蓄电池充电,典型充电时间为10—30分钟。目前快充技术是安全可靠的,是全球范围内公认的电动汽车的主要能源补充技术。

但是,快充并非完美无缺。由于充电功率较大,接口和用电安全性能要求高。高电流进入电池,如何解决散热问题也值得关注。而且快充无法进行深度充电,一般充到电池容量的80%左右,长期使用容易损害电池寿命。

对此,李宏庆表示,为了更快地充电,车端需要匹配一些必要的功率控制、温度控制措施来匹配,充电设施会根据车端的需求输出车端要求的功率。

特来电方面也指出,任何充电过程,电池温度都会有一定程度的升高。快充是否会导致升温过快或过高也是根据电池情况和BMS系统的管理水平而有所不同。

新能源车自燃频发:蔚来被召回,恐慌被放大

企业需要做什么

虽然动力电池存在各式风险,但是世界上没有绝对安全的事,对于新能源汽车产业链上的生产企业来说如何消灭合理风险,创造最大化的相对安全才是重中之重。

首先对于锂电厂来说,要提高生产工艺。动力电池发生内短路情况,有一部分原因来自于隔膜过薄,或者生产时杂质过多。

这就要求锂电池生产企业必须具有更高的工艺,做出具有高韧性的隔膜,以及尤其在材料的选择方面,需要更高的纯净度。

通用汽车是少数选择与电池供应商合作开发电池的汽车制造商之一。高珍妮对《财经》记者表示,在电芯内部设计时,也需要有效防止电芯内部短路的设计。此外,通用汽车还在电芯之间运用了特殊材料,用于隔离过热的问题电芯。

同时,电池包内设计有散热通道也至关重要。它们的位置和走向经过精心设计,能最大限度地引导问题电芯释放出的热量,避免热失控。

为此,在《电动汽车用动力蓄电池安全要求》报批稿中就提出,电池单体应在各个试验中满足不起火、不爆炸。

同时,锂电厂如果能研发出可以大规模商用的固态电池,这将大大提高动力电池安全性。

固态电池是以固态电解质取代传统的低燃点聚合物液态电解液。虽然全固态电池不能避免发热现象,但相对于传统液态锂电池,因没有易燃的溶剂,即使出现发热有可能也不会引起安全问题。

除锂电厂努力外,车企也需要在BMS上多下功夫。随着能量密度的提高,BMS工作的边界条件也越来越苛刻。

未来应对严苛的工作环境,通用汽车系统安全高级经理Ian Hanna告诉《财经》记者,通用汽车自主研发了电池管理系统,可以精确了解每一个电芯的健康状况,并且为每一个电池模块配备了自己的控制系统、传感器和温度监测设备,来实现独立的风险管理。

不仅老牌车企这么做,新造车势力也具有上述意识。威马汽车创始人、董事长兼CEO沈晖在接受《财经》记者采访时表示,威马自主研发电池热管理系统,在每个电芯模组的内部有两个温度传感器,它们可以实时监控电芯温度,通过独立的液冷回路随时调整温度。

同时,整车厂在设计系统时都留有余量。例如蔚来汽车的电量采取两头掐的模式,即前5%和5%电量被锁死,汽车的实际充电区间为5%——95%。

最后,在使用过程中,充电企业需要承担的责任并不小。在早期,当电动汽车电量充满时,一般情况下,充电桩会主动切断,但当电池电量又下去后,会继续重复充电。反复充电将给动力电池造成损害。

为此,特来电推出了CMS(柔性智能充电管理系统)主动防护体系。

所谓CMS主动防护,就是在BMS控制整车充电行为的同时,CMS会进行二次检测、分析、计算,根据模型计算的结果,如果触发了防护阈值,存在异常充电行为,会及时终止充电订单,保护充电安全。

为了确保充电场站的安全,星星充电在做了一些锁电尝试。例如在一些面向物流电动车的充电场站试点在车辆SOC状态达到 95%时。

此外,星星充电还构建了星主动安全防护体系,包括充电设施自身安全防护、充电过程主动安全防护、自动安全报警防护等。

通过充电过程模型大数据算法,可以实现对异常数据的主动防护。同时,通过和消防单位的平台对接,星星充电可以实现对有安全风险的场站一键自动报警功能,从而提高安全响应速度。

新能源车自燃频发:蔚来被召回,恐慌被放大

放大镜下的起火

虽然电动汽车起火事件屡现媒体,但是消费者仍无需过度恐慌。

自新能源车大规模推广以来,据不完全统计,2014年-2018年每年有两位数的新能源车起火事件。

2019年以来,中国境内已发生多起新能源汽车起火事件。6月14日,蔚来汽车在武汉发生起火事件。5月16日,一辆蔚来汽车在上海一小区停车场内起火。4月22日,一辆正在维修的蔚来汽车在西安起火。

《财经》记者了解到,蔚来已向工信部、国家质检总局汇报,邀请他们派联合专家团队前来调查。

蔚来的表态并未打消用户的担忧。在蔚来车主线上社区内,用户“艺风之林”直言,没人会愿意用身家性命来测试。用户“往上飘”指出,其他bug可以接受,但要命的bug包容不起。用户“小李威哥”更是想要退定。

不只是蔚来汽车,全球新能源汽车领军企业——特斯拉(NASDAQ:TSLA)也难逃起火的梦魇。4月21日,一辆特斯拉在上海发生起火,并引燃了周围车辆。

除上述几起引发市场关注的起火事件外,力帆汽车、威马汽车、北汽新能源等多家车企都曾发生过起火。

与此同时,刚刚推出第一款量产电动车的老牌车企奥迪在6月中旬宣布,召回1644辆e-tron纯电SUV。奥迪声明称,车内电池组合充电接头间存在缺陷零部件,该问题严重情况下会导致火灾。

屡屡发生的起火事件和产品质量问题,给对新能源车充满热情和信心的消费者一次次泼冷水,同时使得市场一次次陷入恐慌。

新能源车起火事件真的比燃油车多吗?

根据美国公路安全保险协会统计,美国燃油车自燃比例是万分之1.5。而特斯拉统计的美国纯电动车自燃比例为万分之0.3。

中国的燃油车起火比例与美国大致相当,每年在万分之一左右浮动。而中国电动汽车起火比例总体呈现下降趋势。2012年中国电动汽车起火比例为万分之5.74,2016年的数据已下降到了万分之0.88。2017年中国电动车起火比例远低于燃油车,为万分之0.35;2018年中国电动车起火比例万分之0.38。

新能源车自燃频发:蔚来被召回,恐慌被放大

从大数据来看,中国电动汽车起火比例已低于燃油车,然而“新能源车作为新兴产业,更容易被关注,纯电动车更是备受关注。”比亚迪(002594.SZ/01211.HK)方面告诉《财经》记者。

在放大镜下成长是每个新生事物必须经历的过程。作为备受关注的产业,电动汽车如何能降低社会的非理性恐慌?唯有打铁还需本身硬。

(本文由树木计划作者【财经杂志】创作,独家发布在今日头条,未经授权,不得转载)

(编辑:陈颖)
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