近幾日,特斯拉事故導(dǎo)致車輛起火等事件,又一次將新能源汽車電池推向風(fēng)口浪尖。
作為替代發(fā)動(dòng)機(jī)成為汽車“心臟”的動(dòng)力電池,它的性能與汽車性能息息相關(guān),伴隨電池技術(shù)的不斷升級(jí),汽車?yán)m(xù)航里程逐步提升、充電時(shí)間開始變短,但隨之而來的電池安全不確定性也成為了阻礙電動(dòng)汽車發(fā)展的隱患。
鋰電池、鋰離子電池是當(dāng)前市場最主流的電池,它被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品和汽車上,其適用性和可靠性經(jīng)得起時(shí)間檢驗(yàn)。但由于一些設(shè)計(jì)乃至它本身特性的影響,歷史上也發(fā)生了諸如三星手機(jī)門等電池自燃事件,因此電池安全問題的確值得我們關(guān)注。
對(duì)于汽車來講,動(dòng)力電池自燃的原因主要是熱失控,而最常見造成熱失控的原因又有激烈碰撞、系統(tǒng)短路等。
首先我們來聊第一點(diǎn),碰撞造成的燃燒。正如充電寶劇烈撞擊會(huì)自燃一樣,動(dòng)力電池遭受撞擊同樣會(huì)自燃。對(duì)于鋰離子電池來講,激烈碰撞所帶來的嚴(yán)重形變,會(huì)造成鋰離子電池內(nèi)部短路,電池所具備的能量將一口氣從短路點(diǎn)釋放出來造成局部升溫,進(jìn)而引起正負(fù)電極、電解液分解,形成熱失控。
可以說由碰撞引起的自燃,是最好防范同時(shí)也是最難防范的。目前的電動(dòng)汽車,動(dòng)力電池組都被布置在車底或后備箱底部,這些位置盡可能避免了激烈的碰撞,同時(shí)電池盒的設(shè)計(jì)也能夠在一定程度上保護(hù)電池組,這就是它容易防范之處。
而就像傳統(tǒng)燃油車在激烈碰撞或翻車后也會(huì)引燃油箱一樣,當(dāng)車速過快電動(dòng)車的動(dòng)力電池組依然會(huì)遭受劇烈撞擊。目前C-NCAP已經(jīng)對(duì)電動(dòng)汽車碰撞測(cè)試作出規(guī)范要求,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為64km/h的正面碰撞,也就是說即便是五星安全的電動(dòng)汽車,在這一時(shí)速之上遭受碰撞,動(dòng)力電池依舊存在自燃可能。
系統(tǒng)短路引起的自燃就與動(dòng)力電池的老化和壽命有關(guān)了。為了隔絕電池組與外界雨水,動(dòng)力電池總成密閉性通常都很高,一般來講需要通過IP67標(biāo)準(zhǔn)。但伴隨使用時(shí)間的提升,其密閉性勢(shì)必會(huì)有所下降,雨水等的滲入也會(huì)導(dǎo)致電池短路進(jìn)而引起自燃。
另一方面,電池本身的老化也會(huì)帶來一定的危機(jī)。受使用壽命影響,單個(gè)電池單元本身的老化會(huì)影響其性能,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電池整體的一致性差異越來越大,對(duì)電池安全有一定影響。此外,受制造工藝限制,電池組激光焊接點(diǎn)老化所帶來的阻抗也會(huì)引起局部高溫,引起自燃。可見動(dòng)力電池也需要時(shí)常維護(hù)和保養(yǎng),定期檢測(cè)電池狀況。
由此可見,動(dòng)力電池組存在的安全隱患的確不少,使用電動(dòng)車的朋友在日常養(yǎng)護(hù)時(shí)也需要花些心思。
那么面對(duì)這些缺陷又該如何改善呢?有專家指出,在性能和安全性方面,鋰離子電池或許已經(jīng)達(dá)到了上限,固態(tài)電池或許才是未來電動(dòng)汽車新的動(dòng)力源。
據(jù)了解,固態(tài)電池不含易燃的電解液,因此相較鋰離子電池會(huì)更加安全。同時(shí)它在電力儲(chǔ)存上也更加優(yōu)秀。不過目前受成本和壽命影響,大規(guī)模普及或許還需時(shí)日。
在這期間,日本研究的全樹脂電池或許會(huì)有一定的市場。它由含有電解液的凝膠狀樹脂將鋰等電極材料進(jìn)行包裹,面對(duì)鉆孔、切割均不會(huì)起火,同時(shí)成本略低于傳統(tǒng)鋰離子電池,值得期待。