電池安全是電動(dòng)汽車(chē)的世界級(jí)難題

一次車(chē)禍引發(fā)大火，奪去三條無(wú)辜的生命。電動(dòng)汽車(chē)從解決世界能源危機(jī)的寵兒，一夜之間成為人人談之色變的“危險(xiǎn)品”。事實(shí)上，電動(dòng)汽車(chē)出現(xiàn)起火或爆炸絕非個(gè)案，在世界各地此類(lèi)案例屢見(jiàn)不鮮。電池系統(tǒng)易燃易爆的特點(diǎn)使得電動(dòng)汽車(chē)的安全性成為世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)面臨的難題。那么，電動(dòng)汽車(chē)真的不安全嗎？有沒(méi)有辦法讓它變得更安全呢？

鋰電池為什么不安全？

據(jù)了解，目前比亞迪采用的是磷酸鐵鋰電池，是鋰電池中的一種。鋰電池剛出來(lái)的時(shí)候用在手機(jī)中，那時(shí)候就有爆炸的事故，鋰實(shí)在太活躍。后來(lái)美國(guó)科學(xué)家發(fā)明磷酸鐵鋰材料就一定程度上抑制了它的活躍性，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的安全性也有大的改善。

近日，筆者采訪(fǎng)了中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)車(chē)輛專(zhuān)業(yè)委員會(huì)技術(shù)服務(wù)中心主任王天順，他認(rèn)為問(wèn)題的關(guān)鍵在于電池方面。據(jù)他介紹，由于鋰電池容量小，一輛鋰電池電動(dòng)車(chē)會(huì)使用幾百塊鋰電池，電池管理系統(tǒng)很難控制電池的一致性，再加上鋰分子比較活躍，即使在靜止存放的狀態(tài)下也有可能發(fā)生爆炸，因此在安全性上很難控制。

資深汽車(chē)評(píng)論員賈新光認(rèn)為，對(duì)于純電動(dòng)車(chē)的安全性能的鑒定，需要從電池以及相關(guān)配套零部件等方面進(jìn)行考量。“電動(dòng)車(chē)的電池安全的提升是一個(gè)過(guò)程，需要在電極、隔膜等材料以及保護(hù)技術(shù)、保護(hù)電路等設(shè)計(jì)方面加以完善。”

關(guān)于鋰電池的安全，賈新光認(rèn)為：“鋰的活躍性比較高，易燃易爆，需要通過(guò)質(zhì)量控制以及大量的試驗(yàn)應(yīng)用來(lái)加以檢測(cè)。”對(duì)于電動(dòng)車(chē)電池重量過(guò)大的問(wèn)題，賈新光認(rèn)為，“企業(yè)偏重于提升續(xù)駛里程，動(dòng)輒達(dá)到300公里，這有來(lái)自社會(huì)壓力的因素，而在國(guó)外，續(xù)航都是40公里起算的。”

當(dāng)前鋰電池在安全性能方面確有不足，但行業(yè)正在通過(guò)產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)創(chuàng)新不斷提升和完善，王天順表示，目前要加強(qiáng)售后服務(wù)體系建設(shè)，建議經(jīng)常更換電池，所用電池在每一次更換中都由專(zhuān)業(yè)的維修師進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。這說(shuō)明鋰電池安全性仍是一個(gè)沒(méi)有完全克服的問(wèn)題，鋰離子電池材料兼容性的基礎(chǔ)研究目前國(guó)內(nèi)依然薄弱。

鋰電池為何燃燒？

此前，有關(guān)部門(mén)將純電動(dòng)汽車(chē)作為國(guó)家新能源汽車(chē)的發(fā)展方向。純電動(dòng)汽車(chē)也因此獲得了國(guó)家政策的扶植。在此之后，國(guó)內(nèi)各大車(chē)企集團(tuán)基本都在電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)領(lǐng)域投入了巨大的人力物力。在“526”重大交通事故發(fā)生之后，國(guó)內(nèi)各大車(chē)企集團(tuán)也開(kāi)始重新審視電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題。日前，筆者采訪(fǎng)了國(guó)內(nèi)某大型汽車(chē)集團(tuán)研究院的電動(dòng)汽車(chē)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，讓他來(lái)談?wù)勲妱?dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題。“從事故車(chē)的照片來(lái)看，基本上可以確定是電池組部分發(fā)生燃燒。”在分析“526”重大交通事故時(shí)，這位業(yè)內(nèi)人士向筆者分析道。在他看來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)最危險(xiǎn)的部分就是電池組，而目前來(lái)看，電池組的特點(diǎn)是易燃易爆，這就使得電動(dòng)汽車(chē)的安全性大打折扣：“目前，使用在電動(dòng)汽車(chē)上最成熟的電池就是鋰離子電池。但是，理論上講，鋰離子電池也無(wú)法做到完全杜絕燃燒。”

也有專(zhuān)家質(zhì)疑，認(rèn)為涉事車(chē)輛著火或因比亞迪E6電動(dòng)車(chē)電壓系統(tǒng)及電池設(shè)計(jì)不合理。電動(dòng)車(chē)電壓系統(tǒng)高于200伏就是不安全的，而比亞迪E6電動(dòng)車(chē)高電壓系統(tǒng)多達(dá)300多伏，不僅可能在碰撞中產(chǎn)生電火花從而引爆電池，還使車(chē)內(nèi)的人更易觸電。此外，比亞迪E6電動(dòng)車(chē)用的是插電式電池，充電插座一旦遭遇強(qiáng)大的外力沖撞，正負(fù)極接通短路，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成高溫燃爆。

電池安全是世界難題

相對(duì)于傳統(tǒng)燃料汽車(chē)，電池組易燃易爆的特性使得電動(dòng)汽車(chē)較為“脆弱”。這位業(yè)內(nèi)人士向筆者透露說(shuō)，不單在中國(guó)，國(guó)外電動(dòng)汽車(chē)在碰撞測(cè)試中出現(xiàn)燃燒乃至爆炸的案例屢見(jiàn)不鮮：“最離奇的是，美國(guó)一輛電動(dòng)汽車(chē)，在發(fā)生碰撞三周之后，停在車(chē)庫(kù)發(fā)生了自燃。調(diào)查后認(rèn)為，其原因有可能是碰撞造成電解液發(fā)生輕微滲漏，而當(dāng)后來(lái)滲漏聚集到一定程度時(shí)，發(fā)生了燃燒。”

于如何提高電動(dòng)汽車(chē)安全性的問(wèn)題，這位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出：“目前來(lái)看，提高電動(dòng)汽車(chē)安全性的方法除了對(duì)電池組加強(qiáng)保護(hù)之外，很難有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)出現(xiàn)。因?yàn)?，即使是在碰撞發(fā)生瞬間將電路系統(tǒng)都自動(dòng)切斷，電池組本身也會(huì)在外力擠壓的情況下發(fā)生燃燒。”

而在這方面，國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)是使用碳纖維等高強(qiáng)度復(fù)合材料對(duì)電池組加以包裹保護(hù)。但是此種做法成本太高，難以在量產(chǎn)民用車(chē)型上大規(guī)模推廣使用。