2019 年 4 月 21 日晚 23:38,一輛特斯拉 Model S 在上海徐匯區(qū)地下停車場發(fā)生自燃。58 天過去,我們?nèi)晕吹鹊教厮估瓕τ谑鹿实恼{(diào)查說明。
但在意外發(fā)生三天后,4 月 24 日,特斯拉官方微博宣布「相關事件正在權威部門的主導下進行調(diào)查,并未形成任何初步判定或結論。我們將積極配合調(diào)查工作,及時公布調(diào)查結果?!?br style="max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">
這一說法與蔚來用戶發(fā)展副總裁朱江就蔚來 516 上海嘉定區(qū) ES8 冒煙事件的說明「事故由國家主管部門主導,各方參與的調(diào)查已得出初步結論,待主管部門最終確認后,我們會第一時間和大家溝通并公布后續(xù)措施」一致。
從兩則聲明來看,無論是什么品牌,只要符合新能源汽車 + 自燃,主管部門都會立即介入并主導調(diào)查,相應的調(diào)查說明需要經(jīng)由主管部門確認,公布時間也會相對延后。
不過,特斯拉疑似已經(jīng)初步確定了 2018 年以來的一系列自燃成因并開始部署后續(xù)措施,而這一切,都是在用戶不知情的前提下推進的。
4 月 21 日、5 月 3 日和 5 月 13 日,特斯拉在不到一個月內(nèi)在全球多地出現(xiàn)了三起 Model S 自燃事件。我們決定梳理一下特斯拉自交付至今有記載的自燃記錄。
根據(jù)維基百科的數(shù)據(jù),截至目前,特斯拉 Model S/X 一共發(fā)生了 16 起起火事件。以起火原因看,我把它劃分非外力自燃、設計不夠完善、撞擊及其他。
2013 年 10 月 1 日,Model S 首次自燃系底盤遭尖銳金屬彎曲件劃傷所致。
2014 年 3 月 28 日,特斯拉宣布自 3 月 6 日投產(chǎn)的全系車型(已交付車型免費更換)均配備包含中空鋁桿、鈦合金防護板和斜角固體沖壓鋁材于一體的三重車底防護底板,經(jīng)美國國家高速公路委員會(NHTSA)鑒定,沒有證據(jù)表明特斯拉汽車存在設計缺陷,新底板可以降低車身底部遭遇撞擊的概率和由此產(chǎn)生的火災風險。
NHTSA 報告
以上,我們認為這是最早期的 Model S 設計不夠完善,在發(fā)生意外后官方采取的補救措施。
除了設計問題,另外一類是撞擊及其他原因?qū)е碌钠鸹稹@?2013 年 10 月 24 日的墨西哥 Model S 超速撞擊起火等。三元鋰電池受撞擊承壓容易發(fā)生冷卻液泄露和短路,進而引發(fā)自燃。不過,燃油車的油路老化和油箱遭遇撞擊也存在引發(fā)自燃的風險。
換句話說,這是所有動力汽車的共性問題,與化石燃料驅(qū)動還是電能氫能等二次能源驅(qū)動無關。唯一可努力的方向是不斷提升整車結構安全性能和抗扭剛度等指標,在這一點上,特斯拉還算有誠意。
NHTSA 2011 年來受傷概率最低的三款車
最后就是完全由電池組經(jīng)反復充放化學反應引發(fā)的非外力自燃問題,也就是所謂「純電動車的原罪」。
梳理 16 次起火事件,我們發(fā)現(xiàn)第一次完全由電池組老化導致的非外力自燃發(fā)生在 2018 年,2018 年至今特斯拉共出現(xiàn)了 9 次起火,其中電池組自燃 7 次,占比 77.8%。同時 2018 年至今的起火數(shù)量達到 Model S/X 自交付以來的累計自燃數(shù)量的 56%。
我們可以得出結論:進入 2018 年,特斯拉的熱管理系統(tǒng)溫控邏輯和部分 Model S/X 車型電池組的電化學活性已經(jīng)不再匹配,長期使用累積下來的過充過放比弊病讓電池單體素質(zhì)參差不齊,此時熱管理系統(tǒng)必須隨之做出更保守的調(diào)整,降低過充或短路帶來的熱失控風險。
2019 年 6 月 3 日,Model S 85D 車主 Dutchmeeuw 在 Tesla Motors Club 發(fā)布 S 85D 突然衰減的帖子。車主稱 5 月 12 日,S 85D 滿電續(xù)航還能達到 399 km,6 月 1 日突然降至 379 km,兩周內(nèi)續(xù)航衰減幅度達到 5%。
該貼迅速引發(fā)熱議,根據(jù)多位 Model S 車主提供的數(shù)據(jù),最新版本的 Model S 續(xù)航里程縮水 5% - 15% 不等,除了續(xù)航里程,充電時間、熱管理系統(tǒng)啟動策略也有變化。具體的調(diào)整策略由「知行汽車」整理如下:
限制充電上限 SoC,電芯上限電壓降低,續(xù)航里程隨之減少
限制充電功率
不可用電量(即為避免電量完全耗光 BMS 「藏」的電量)從 4 kWh 增加到 5 kWh
熱管理頻繁啟動,車輛靜置仍時有發(fā)生
電池續(xù)航衰減銳減
根據(jù)車主的統(tǒng)計,續(xù)航下降首次出現(xiàn)在 5 月 16 日大規(guī)模推送的 2019.16.X 版本,主要集中在 16.X 和 20.X 版本。以下是特斯拉 16.X 和 20.X 版本的更新日志。
16.X:駕駛視覺畫面(可視化提升)、哨兵模式功能提升、軟件更新偏好(可選高級)、QQ 音樂(僅限中國)
20.X:狗狗模式功能提升、適配 CCS 200 kW 第三方快充(除中國外)、條件速度限制、自動輔助導航駕駛(僅限中國)
可以看到,特斯拉對直接影響充電和續(xù)航的 BMS 策略重大更新只字未提。但在 5 月 15 日,特斯拉曾發(fā)出一則聲明:
在我們繼續(xù)調(diào)查(自燃的)根本原因的同時,出于謹慎的考慮,我們正在修改 Model S/X 的充電和熱管理設置,今天將通過 OTA 推送,以進一步保護電池并延長電池壽命。
而就在聲明發(fā)出 2 天前,香港發(fā)生了一起 Model S 85D 自燃起火。
也就是說,隨著 2018 年以來非外力自燃概率的顯著上升,特斯拉初步確定了自燃原因,并于 5 月 16 日的 16.X 版本(部分于 20.X)更新中正式推送了新的機制規(guī)避自燃風險。但特斯拉并未公開這一切,包括充電、續(xù)航體驗的下降都是在用戶不知情的前提下推進的
特斯拉直接推送更新調(diào)整車輛的核心性能指標,降低用戶體驗引發(fā)了用戶的不滿,一位特斯拉車主在微博上表達了不滿。
細思極恐,也就是說,我這個車能開多久?還是特斯拉說了算。除非我不升級。
在特斯拉論壇上,已經(jīng)有用戶戲稱要發(fā)起對特斯拉的集體訴訟。我們想說的是,特斯拉此舉合規(guī)嗎?
在特斯拉官網(wǎng)的《新車有限質(zhì)量保證》(更新于 2019 年 2 月 1 日,適用于 Model S/X/3)中我們發(fā)現(xiàn),特斯拉針對電池質(zhì)保相關的規(guī)定非常強硬。
Tesla 有權自行決定判斷電池容量的測量方法、決定是進行修理、更換或是提供再制造的零件,并決定用來更換的零部件或再制造的零部件的狀態(tài)。
在 16.X 限制電池可用容量致續(xù)航縮水后,特斯拉回復用戶稱屬于正常老化現(xiàn)象。
The battery cells are experiencing some wear, which is normal and expected as thevehicle ages。
在《新車有限質(zhì)量保證》中,特斯拉有這樣的表述:隨時間流逝或因電池使用導致的電池能量或動力損耗不屬于電池故障或質(zhì)量問題。
因此我們可以做一個初步判斷:特斯拉很早就考慮到了電化學材料在多次充放后的化學性質(zhì)變化,并通過整車 OTA 機制留出了的操作空間。對于一部分特斯拉車主而言,雖然不存在劣質(zhì)電池組導致續(xù)航快速縮水的問題,但購車五年后(或達到相應的里程數(shù))出現(xiàn)包括續(xù)航、充放電性能的快速下降卻是預期之內(nèi)的事情。
從特斯拉論壇的不完全統(tǒng)計來看,新版本的充電及熱管理策略集中出現(xiàn)在 2014 年 - 2015 年投產(chǎn)的 Model S 85D 車型,也有極少數(shù)的 70 kWh 和 90 kWh 車型。這個統(tǒng)計值得我們思考。這意味著最早期的 Model S,亦即 2012 年 6 月 - 2013 年年底交付的 Model S 85 車型反而不存在熱失控自燃風險。
顯而易見,特斯拉監(jiān)測到了存在風險的車型,并進行了定向推送。(考慮到奧迪 e-tron 和捷豹 I-PACE 交付不久都發(fā)起了規(guī)模不小的召回(全部是軟件更新問題),特斯拉的整車 OTA 能力在企業(yè)運營上的優(yōu)勢再次凸顯。)
但這里出現(xiàn)一個問題:這次自燃事件顯然不是常規(guī)的電池老化,那么 2014 年 - 2015 年間投產(chǎn)的電池組出現(xiàn)了什么問題呢?
這里說明一下,在特斯拉汽車電池組的右前側,貼著一張關于電池組信息的貼紙。如圖,特斯拉按照 A、B、C、D、E 來命名電池組版本。第一代 Model S 的電池組版本為 A,而 4 月 24 日工信部工況續(xù)航 660 km 的 Model S 雖然電池組規(guī)格仍然是 100 kWh,但版本號已經(jīng)進化到了 E。
從電池單體的角度來看,最早的 Roadster 采用的是松下 3.1 Ah 的 NCR18650A,而 Model S 85 已經(jīng)換成了 3.35 Ah 的 NCR18650B,在電池材料方面,18650 的石墨陽極一直在逐步滲入硅元素以提升能量密度。
從高壓系統(tǒng)的角度,截至目前 Model S 已經(jīng)進行了三次高壓系統(tǒng)升級;從熱管理系統(tǒng)的角度,Model S 進行了兩次重大升級...
我的意思是,當特斯拉執(zhí)著于將最前沿的技術下放到已量產(chǎn)的車型上,將 Move Fast and Break Things 奉若神明,就不可避免地會出現(xiàn)某些技術由于沒有做夠充分的測試而提前曝出問題。
以前面提到的 2014 年 - 2015 年的 85 kWh 電池組車型為例,是電芯化學配方本身的問題,還是熱管理系統(tǒng)設計不合理導致的過充過放問題?我們不得而知。
在進行前沿技術商業(yè)化的同時,特斯拉一直在努力進行安全、經(jīng)濟和性能三者之間的平衡。但問題是,這三者并不總是能夠魚與熊掌兼而有之。
這是個好問題,但不難回答。
寶馬、日產(chǎn)、比亞迪都是跟特斯拉同期出發(fā)做純電動車的車企,為什么只有特斯拉出現(xiàn)了這樣的問題(盡管通過整車 OTA 捂了下來)?
除了前面提到的商業(yè)化前沿技術過于激進,特斯拉汽車符合三個特點:高性能、長續(xù)航、超級充電。這三個特點要求電池具備三項素質(zhì):高放電倍率、緊湊而高效的熱管理系統(tǒng)、高充電倍率。在經(jīng)過交付數(shù)年的充放電和駕駛后,BMS 和電芯的化學特性很難完美匹配。
考慮到特斯拉的圓柱形電池路線,可以說這些年特斯拉的三電團隊一直在踩著鋼絲前進。而寶馬、日產(chǎn)、比亞迪在過去五年都沒有推出符合上述特點的車型,也就不存在這樣的問題。
站在今天放眼全球,什么企業(yè)的車型符合上述特點呢?BBA、保時捷、捷豹路虎等傳統(tǒng)豪華品牌,中國的比亞迪、蔚來。
業(yè)內(nèi)人士朱校長已經(jīng)提出了類似的擔憂:今天,中國的車企在高比能量密度電池的商業(yè)化、高性能和長續(xù)航的追求上已經(jīng)跑贏了德法日韓汽車大廠,僅次于特斯拉,特斯拉的自燃給中國企業(yè)敲響了警鐘:
我們的車輛在安全設計上有沒有做充分的冗余?
我們的 BMS 在極限工況和長周期的過充過放測試后會有怎樣的表現(xiàn)?
我們是否建立了支持快速響應的整車 OTA 團隊應對潛在的大規(guī)模軟件風險?
全球電動化的技術正在螺旋式前進。特斯拉 2170 電池在循環(huán)壽命、充放電倍率方面已經(jīng)有了顯著改進;在更遠的 2025 年,固態(tài)電池會將全行業(yè)的熱失控風險降到新的階段。
但在當下,在可預見的未來,無論是監(jiān)管部門、車企、媒體,都應該密切關注電池熱失控問題。這不是特斯拉的挑戰(zhàn),這是我們所有人的挑戰(zhàn)。
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