鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:762次 | 2020年05月27日
電池安全成電動汽車頑疾 國標(biāo)或引發(fā)行業(yè)變革
近年來,頻頻發(fā)生的電動汽車起火、自燃等事故將電池安全推向了風(fēng)口浪尖,成為消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。日前,工信部公布了電動汽車領(lǐng)域首批三項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),覆蓋了電動汽車和電動客車整車、系統(tǒng)以及零部件等多方面的安全要求,與聯(lián)合國電動汽車安全全球技術(shù)法規(guī)全面接軌,部分檢測指標(biāo)比國際法規(guī)更加嚴(yán)格,將于2021年一月一日起開始執(zhí)行。
值得注意的是,在此次公布的強(qiáng)制國標(biāo)中,關(guān)于動力蓄電池的安全要求更為嚴(yán)苛,重點(diǎn)強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求。特別是新增了電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn),要求電池單體發(fā)生熱失控后,電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火、不爆炸,為乘員預(yù)留足夠的逃生時(shí)間。
電池故障已成電動汽車首要投訴問題
電動汽車核心的三電系統(tǒng)中,電池由于承擔(dān)著儲存電能及輸出電能的重要任務(wù),因此處于關(guān)鍵地位。然而,電池安全卻成為了電動汽車的一大頑疾,車質(zhì)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,截至目前來自于電動汽車的投訴中,排名前三的問題均與電池質(zhì)量有關(guān),包括動力鋰電池故障、充電故障以及續(xù)航能力不準(zhǔn)等三個(gè)方面,分別占電動汽車整體投訴量的17.3%、11%和6.2%,占比之和已超1/3。
經(jīng)過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),有超過60%的電動汽車在行駛里程不到20000公里時(shí)便出現(xiàn)了電池問題。其中動力鋰電池故障和充電故障重要集中在一些入門級微型電動汽車產(chǎn)品上,以自主品牌居多,且大多出現(xiàn)在車輛使用1-3年期間。由于受到產(chǎn)品價(jià)格因素影響,這些車型所搭載的電池在用料以及技術(shù)方面可能無法達(dá)標(biāo),隨著車輛使用年數(shù)的新增,電池性能的短板很快暴露。除微型電動汽車外,SUV車型的投訴占比也相對較高,重要集中在自主品牌純電動小型SUV中。此外,從車型年款分布情況來看,2016-2018款車型問題相對較多,而2018款之后的車型動力鋰電池和充電故障問題的投訴明顯較少,側(cè)面也體現(xiàn)出隨著技術(shù)水平不斷進(jìn)步,部分車型的電池故障問題已逐步得到改善。
比較而言,續(xù)航里程不準(zhǔn)這一問題相對更加分散,且重要集中在車輛使用1個(gè)月內(nèi),表現(xiàn)出一定的胎里帶屬性。一方面反映出絕大多數(shù)電動汽車廠商為了追求更長的續(xù)航里程,可能存在虛標(biāo)的情況;另一方面或與電池管理技術(shù)有關(guān),電動汽車廠商在使用供應(yīng)商供應(yīng)的電池時(shí)由于不具備相關(guān)核心控制技術(shù),從而導(dǎo)致電池性能發(fā)揮失常。
電池性能和安全應(yīng)兩手抓
在電池安全問題日益突顯的同時(shí),電動汽車的電池性能卻迎來了重大技術(shù)突破,一項(xiàng)來自我國汽車動力鋰電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟在線公布的《報(bào)告》稱,2019年,國內(nèi)汽車市場上普遍應(yīng)用的三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池系統(tǒng)能量密度最高分別可達(dá)182.44Wh/kg和144.9Wh/kg,較2018年同比上升10.3%和2.3%。可見,當(dāng)前國內(nèi)動力鋰電池發(fā)展大多聚焦于如何提升能量密度,但過快的產(chǎn)品迭代速度很難保證充足的驗(yàn)證周期,因而存在一定的安全隱患,強(qiáng)制性國標(biāo)執(zhí)行后勢必將推動電池安全技術(shù)不斷升級,進(jìn)而促使電動汽車朝著高可靠性、低故障率的積極方向發(fā)展。
事實(shí)上,在強(qiáng)制性國標(biāo)公布前,已經(jīng)有不少電池廠商和電動汽車廠商開始關(guān)注電池安全。作為國內(nèi)電池行業(yè)的領(lǐng)軍者,寧德時(shí)代很早便提出了電池全生命周期安全理念,從電池的量子動力學(xué)仿真分析出發(fā),通過在計(jì)算機(jī)上仿真模擬電芯在安裝到汽車上使用時(shí)可能遇到的各種意外狀況,對電池生產(chǎn)的全過程進(jìn)行安全管控。相比之下,更加重視技術(shù)研發(fā)的比亞迪則推出了最新一代的刀片電池,基于安全指數(shù)較高的磷酸鐵鋰離子電池打造,其失控溫度遠(yuǎn)高于三元鋰離子電池,同時(shí)電池組具有更高的整體剛性,抗變形、耐擠壓和抗穿刺的能力也更強(qiáng),并順利通過了行業(yè)公認(rèn)最嚴(yán)苛的針刺穿透測試。
電池安全技術(shù)升級或引發(fā)行業(yè)變革
作為三電系統(tǒng)中技術(shù)含量最高的部件,電池成本一直左右著電動汽車的價(jià)格。伴隨電池安全技術(shù)的升級,電池制造和銷售成本也將進(jìn)一步提升,可以預(yù)見的是,定位低端的電動汽車將逐漸被市場淘汰。因此從一定程度上來說,強(qiáng)制性國標(biāo)也將推動國內(nèi)電動汽車向著中、高端化發(fā)展。
另外,在國內(nèi)新能源汽車補(bǔ)貼力度持續(xù)減弱的情況下,電動汽車廠商也面對著較大壓力。如何權(quán)衡電池成本與汽車產(chǎn)品價(jià)格之間的關(guān)系,在提升電池安全性能的同時(shí)確保汽車產(chǎn)品擁有更強(qiáng)的市場競爭力,將成為未來車企生存的新課題。
強(qiáng)制性國標(biāo)關(guān)于推動電池安全提升確實(shí)可以起到積極用途,但從電動汽車整體安全角度來看,電池安全只是其中的一個(gè)環(huán)節(jié),充電過程中的安全同樣應(yīng)該引起關(guān)注,尤其是面對電動汽車廠商標(biāo)準(zhǔn)不一的充電設(shè)施和充電形式,是否也有必要推出統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn),則是相關(guān)部門接下來要考慮的問題。