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电动汽车如何防患于未“燃”

   日期:2021-06-17     来源:中国能源报    作者:姚美娇    浏览:385    评论:1    
5月28日,广东省河源市一辆电动汽车在充电1小时后突然冒烟起火,车主立即拔下电源停止充电,随后消防员到场准备扑救时,着火车辆突然爆燃,火焰迅速席卷整个车身;5月15日,广西百色学院新能源摆渡车在充电时自燃,车辆从冒烟到被火吞噬仅3秒;5月6日,河南省郑州市江山路与英才街交叉口,一辆绿牌电动货车发生起火自燃事故……据高工产业研究院(GGII)不完全统计,2021年1-5月,国内共发生电动汽车起火事故34起,较去年同期增加20起;涉及车辆38辆,较去年同期增长73%。

随着新能源汽车保有量增长及入夏后气温升高,电动汽车起火、自燃事故也迎来传统高发期。那么,电动汽车安全性究竟如何?相比燃油车是否更易自燃?记者近日对上述问题进行了采访调查。

扑救难度高于燃油车

新能源汽车国家大数据联盟去年发布的《小型纯电动乘用车出行大数据报告》显示,2019 年国内新能源汽车起火概率为 0.0049%;自 2020 年以来,起火概率下降到 0.0026%。同时,公安部有关数据显示,传统燃油车的年火灾事故率约为 0.01%-0.02%,相比之下,新能源汽车起火、自燃事故概率明显低于传统燃油车。

“电动汽车电池、电机、电控组成的驱动系统热效率远高于燃油车,正常情况下转变成的废热要少于发动机,即内、外工作温度都低于发动机系统,且系统相对简单,体积规整甚至还可以设计得更小,所以引燃周边线束等易燃介质的概率也较低,这是电车着火概率低于油车的根本原因。”新能源汽车行业独立研究员曹广平在接受记者采访时表示。

即便如此,电动汽车火灾风险仍需警惕,曹广平提醒:“虽然电动汽车驱动系统外的部件着火概率低,但电池内部起火尤其电芯内部短路着火后,扑救难度要高于燃油车,因此,电动汽车火灾事故的危害性可能更高。”

充电中后期自燃隐患大

电动汽车自燃原因既有充电时的无故自燃,也有外力碰撞等因素所致,基本源于动力电池。记者梳理发现,大部分电动汽车起火事故发生在充电中或刚结束充电时。“这是因为电池发生火灾的概率与荷电状态呈正相关,也就是说,电池内充入的电能越多,各电芯正负极之间的电势差就越大,也就越容易着火,且着火后的危险性也就越大。”曹广平指出。

据了解,锂离子电池充电着火存在U型曲线规律,即充电初期因电流较大,在充电插头、插座、电缆、充电机或充电桩,以及充电的电池回路中易过热,发生自燃的可能性较大;充电后期,虽然电流越来越小,但电池电势会逐步升高,容易击穿或破坏电池等绝缘结构,也易发生自燃。

如何根除动力电池充电自燃隐患?曹广平指出,车企、电池企业需加强电池包等预防性设计,集团用户在车辆充电初期需检查充电回路各环节温度及温升速度,并在充电末期检查电池累加温升。“如果升温异常应立即停止充电。同时,个人用户应尽量在凉爽、通风处充电,避免暴晒导致电池过热带来自燃危险。”

需全产业链共同解决

由于动力电池在过充、过热、短路、机械触发等各类因素作用下易起火,且扑救难度大、复燃风险高,这对企业设计研发提出了新要求。

曹广平指出,维护是防止电池失火的重要工作。“很多车企在车辆运行后台建有数据监控平台,有助于发现具体用户的电池隐患,并根据数据及时遏制事故苗头,尽力做到防患于‘未燃’。”同时,在满足续航里程需求的情况下,应尽可能减少电池使用量,这也能降低火灾概率。“因为车载电池越多,系统就越复杂,热管理、电池管理的难度越大,失效概率也就越大。”

“如果将氢燃料电池和锂电池结合使用,将发挥重要作用。”北京大学教授其鲁曾指出,“应鼓励推广使用甲醇燃料电池,其工作原理和氢燃料一样,但并不需要低温、高压使用,可以和锂电池结合,在技术方面以混合动力或增程式动力为导向,将有望推动电动汽车快速发展。”

此外,曹广平还指出,电池防火不仅是车企、电池企业的事情,而是全产业链需要共同面对的问题。“电池生产前材料的一致性和设备、工艺等要求严格执行,才能起到综合防治效果。” 
 

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