專家說(shuō):電動(dòng)汽車(chē)自燃事故很難找到原因,這是其廣受關(guān)注并且容易造成恐慌的最重要原因。
4月21日晚8時(shí)左右,上海某小區(qū)的地下車(chē)庫(kù)內(nèi),一輛靜置狀態(tài)下的特斯拉Model S從車(chē)底冒出白煙,隨后爆炸起火。
次日下午,位于西安的一輛蔚來(lái)ES8純電動(dòng)汽車(chē)在授權(quán)服務(wù)中心維修時(shí)發(fā)生自燃,通過(guò)燃燒之后的照片我們能夠看到,整臺(tái)車(chē)基本已經(jīng)成為灰燼。
隨著兩起純電動(dòng)車(chē)自燃事故接連發(fā)生,純電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題被重新拉回到了焦點(diǎn)。但是話說(shuō)回來(lái),每年燃油車(chē)的自燃事故不計(jì)其數(shù),可為什么電動(dòng)汽車(chē)卻一著就火哪?
此前,相關(guān)電動(dòng)汽車(chē)專家曾說(shuō)過(guò):電動(dòng)汽車(chē)自燃事故很難找到原因,這是其廣受關(guān)注并且容易造成恐慌的最重要原因。就像2003年的非典一樣,很多人都經(jīng)歷過(guò),非??膳拢詈笏劳龅娜藬?shù)并不多。
然而全世界每年感冒死亡的人數(shù)上萬(wàn),但從來(lái)沒(méi)有人因?yàn)樽约焊忻傲撕芎ε?,其中的原因在于非典沒(méi)有藥,電動(dòng)汽車(chē)一著就火也是如此,沒(méi)有更好的解決方案,容易讓消費(fèi)者產(chǎn)生恐慌。
● 電動(dòng)汽車(chē)很難找到真正的著火原因
燃油車(chē)自燃無(wú)非是漏油之后碰到電線或者電路短路引發(fā),而電動(dòng)汽車(chē)著火原因卻有多種因素。例如過(guò)充/過(guò)放電導(dǎo)致的熱失控,在過(guò)充時(shí),正極活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不可逆變化及電解液的分解會(huì)產(chǎn)生大量氣體和熱量,當(dāng)電池外殼不能支撐電池的內(nèi)壓后,就會(huì)出現(xiàn)爆炸、燃燒等情況。
充過(guò)放之外,電池內(nèi)短路也會(huì)造成燃燒或爆炸等情況。電池正負(fù)極之間由微米級(jí)別的隔膜進(jìn)行分離,鋰離子電池在充電過(guò)程,尤其是低溫充電時(shí)容易產(chǎn)生鋰結(jié)晶,結(jié)晶會(huì)刺穿隔膜導(dǎo)致正負(fù)極短路,出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象。另外則是鋰電池收到外部沖擊,導(dǎo)致熱失控。這種內(nèi)短路發(fā)生有時(shí)是瞬間的,而有的也是緩慢發(fā)生的,時(shí)間非常長(zhǎng),很難判斷什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)熱失控。
除此之外,有些自燃還是因?yàn)锽MS故障、判斷失誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤引起的,總之情況非常復(fù)雜,究竟是誰(shuí)除了問(wèn)題不好判斷。
雖然最后都是由熱失控引起的燃燒或者爆炸,但目前還沒(méi)有人能夠說(shuō)得清楚某次著火的具體原因是什么,只能通過(guò)大量的驗(yàn)證來(lái)避免鋰電池?zé)崾Э氐那闆r發(fā)生。另外一個(gè)難點(diǎn)在于大部分鋰電池?zé)崾Э厥菦](méi)有任何征兆的,即使是目前電控和電池系統(tǒng)做的最好的特斯拉也無(wú)法通過(guò)提前預(yù)測(cè)將危害降到最低。
● 鋰電池燃燒釋放氧氣 一旦著火難以控制
動(dòng)力電池不僅熱失控?zé)o法預(yù)測(cè),一旦著火之后火情也非常難控制。目前國(guó)內(nèi)主流電動(dòng)車(chē)所采用的三元鋰電池為正極材料為包含鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn)三種金屬元素的聚合物。特斯拉采用的為NCA三元鋰電池,其正極材料為鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)三種金屬元素的化合物。
由于NCM/NCA三元鋰電池正極材料穩(wěn)定性問(wèn)題,在過(guò)充、過(guò)放或短路等情況下,LiNi1?x?yCoxMnyO2材料中的氧元素會(huì)分離成為氧氣,此時(shí)電池內(nèi)的各種有機(jī)溶劑易和氧氣還會(huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體和熱量,熱量會(huì)進(jìn)一步加劇正極的分解,形成一個(gè)惡性循環(huán),當(dāng)溫度達(dá)到電解液燃點(diǎn)時(shí)就會(huì)燃燒。
一旦電池開(kāi)始燃燒,正極材料還會(huì)不斷分解出氧氣助燃,因此鋰電池著火之后非常難以控制。采用與氧氣隔離的滅火方式,例如干粉滅火器、泡沫滅火器等都幾乎沒(méi)有作用,采用水來(lái)滅火的方法也只能通過(guò)對(duì)鋰電池降溫,減少氧氣分解的方式滅火,很難直接將火撲滅。
● 動(dòng)力電池著火對(duì)環(huán)境危害較大 最好的方式是燒光
三元鋰電池的電解液為六氟磷酸鋰,是一種高氟有機(jī)溶劑。當(dāng)其泄露之后會(huì)對(duì)環(huán)境造會(huì)成巨大的影響,目前還沒(méi)有技術(shù)能夠處理電解液泄露造成的危害。
氟有巨毒,并且是一起強(qiáng)腐蝕性能,玻璃都可以腐蝕。這種溶劑流入河內(nèi),經(jīng)過(guò)地方的生物都會(huì)死去。而在為電動(dòng)汽車(chē)滅火過(guò)程中所使用大量的水其實(shí)都是電解液的溶劑,這種溶劑進(jìn)入下水道不知去向。如果拿去澆地,農(nóng)作物將受到影響,流入大?;蛘吆恿?,魚(yú)也會(huì)受到影響,因此最好的方式就是在確保其他財(cái)產(chǎn)安全的情況下讓他燒光,持續(xù)用水滅火不但不能起到很好的作用,反而會(huì)對(duì)環(huán)境造成更大的污染。
總結(jié):目前,很多消費(fèi)者都非常關(guān)注純電動(dòng)車(chē)的安全性問(wèn)題,但是在購(gòu)車(chē)的過(guò)程中還喜歡高能量密度、長(zhǎng)續(xù)航高性價(jià)的產(chǎn)品,二者互相矛盾。
現(xiàn)有的電池材料沒(méi)有充分驗(yàn)證的情況下,動(dòng)力電池的安全性會(huì)隨著能量密度的增加而降低,兩者也是矛盾體。
目前技術(shù)只能通過(guò)不斷實(shí)驗(yàn),不斷驗(yàn)證來(lái)掌握能量密度與安全性之間的一個(gè)平衡點(diǎn),一味的追求高能量密度不利于安全。
當(dāng)下,無(wú)論是市場(chǎng)還是政策,都驅(qū)動(dòng)著純電動(dòng)車(chē)向高能量密度和高續(xù)航發(fā)展。政策層面,補(bǔ)貼一年一變化,降低金額的同時(shí)還要求電池能量密度和續(xù)航持續(xù)增加,這個(gè)時(shí)間對(duì)于車(chē)企來(lái)說(shuō)很難快速做出反應(yīng)。
在消費(fèi)者層面,人人追求高續(xù)航,今年想要400公里,明年想要500公里,在各項(xiàng)壓力之下車(chē)企只能妥協(xié),造適應(yīng)市場(chǎng)的產(chǎn)品。可回過(guò)頭來(lái)想想,這真的不是什么健康的市場(chǎng)。
圖/文:趙佳
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