現(xiàn)代Kona電動版SUV在加拿大魁北克省蒙特利爾發(fā)生爆炸
近日,一輛現(xiàn)代Kona電動版SUV,在加拿大魁北克省蒙特利爾一位車主家的車庫內(nèi)發(fā)生爆炸。此次爆炸威力驚人,不止將車庫大門炸飛,連屋頂也被炸出一個大洞?,F(xiàn)代Kona EV,是2017年面世的小型越野車Kona(國內(nèi)稱:北京現(xiàn)代-昂希諾)改造而來,裝備鋰離子電池,最大容量64 kWh,最大續(xù)航里程415公里,該車目前尚未引入國內(nèi)。
車主稱該車購自2019年3月份,爆炸發(fā)生時并未充電;據(jù)查爆炸發(fā)生那天,當?shù)刈罡邭鉁?2攝氏度,最低19攝氏度。如此劇烈的爆炸和燃燒,居然是由傳統(tǒng)車企制造的電動車引起,這不免讓人對當下電動車安全感到擔憂。老牌車企都難以保證電動車的安全,更何況新興的電動車企。
電動車自燃或爆炸,大都是從極為活躍可控性較差的鋰離子電池開始的。說起鋰離子電池的安全缺陷,就不得不提16年的三星Note 7 爆炸事件,因電池設計缺陷導致電芯遇熱會發(fā)生短路膨脹,電解聚合物激烈反應發(fā)熱起火。
這個過程雖然發(fā)生在3500mAh的三星Note 7電池上,或許只是一陣濃煙和起火,但若是有5000顆三星note 7同等能量的鋰電池裝上現(xiàn)代Kona電動車上呢?這5000顆電池一旦失控,就會造成上述新聞圖片所示的圖像,車輛發(fā)生爆炸,起火燃燒殆盡,停車庫大門和屋頂被掀飛的恐后果。
首先我們需要厘清一個概念,不管電動車動力電池是自然還是爆炸,都稱為安全性失效?,F(xiàn)今的安全失效,一般都是因為電池管理系統(tǒng)(BMS)失去在電池過熱、短路、過充時及時阻斷的能力。究其本質(zhì)還是在于電池中使用的反應物‘鋰’化學特性太過活躍,常常會因電池正負極短路,導致BMS(電池管理系統(tǒng))也難以百分百控制其化學反應。
電池主要由三層(正極、隔膜、負極)結(jié)構(gòu)和分布其中的電解液緊密疊加組成,短路則是指正負極以電子方式在內(nèi)部互連,使得局部高電流密度。
這使得局部溫度升高,達到一定閾值后,電解液和聚合物開始分解,放出大量氣體和熱,產(chǎn)生一系列連鎖反應。比如:電池發(fā)熱鼓脹,撐破電池外殼,空氣直接接觸‘鋰’,進而劇烈反應開始燃燒并放出濃煙;若在密閉環(huán)境內(nèi),就可能發(fā)生上述新聞中的爆炸。
如何解決正負極連接?隔膜至關(guān)重要,但隔膜的生產(chǎn)工藝非常難,目前全球只日本、韓國掌握了核心技術(shù),不能提升隔膜對電池的保護,就意味著純電動汽車根本無法普及。要從源頭上阻止電動車變身Note 7,就得盡一切辦法阻止電池正負極短路。
有熔斷通道阻止鋰離子的隔膜,有加入阻燃劑的電解液,但面對外部的撞擊、針刺、人為破壞導致的短路時,鋰離子電池目前尚無完美的解決辦法,只能依靠BMS來控制短路的范圍和烈度。這也意味著若BMS失效,電動車一旦發(fā)生事故傷及電芯,大概率會出現(xiàn)冒煙、燃燒,甚至是爆炸;就像蔚來和特斯拉的自燃事件一樣。
雖然有GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》中有嚴苛的針刺和高溫檢驗要求,但這卻并非強制性國家標準,只是推薦。最后:在沒有解決鋰離子動力電池碰撞安全性之前,一味追求高能量密度,就如同加注石油來冷卻活火山一樣,一旦噴發(fā),后果不堪設想。