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电动汽车碰撞失火 安全问题再成焦点

2012-12-23

汽车零部件 2012年6期
关键词:电池组电动汽车安全性

The electric auto, as a new release of things appeared due to gradually drying up the petroleum resource day by day, is providing drive power through auto carried cells, and realized energy-saving & environmental protection. But not small volume of the cells pack carrying on the auto, there are certainly many not-safe factors existed. Not long ago, an E6 of BYD electric car was crashed with fire afterwards, again the safety problems of electric auto have become the focus of attention within the industrial field.

5月26日凌晨,一辆GTR跑车与一辆宝马深圳街头狂飙, 随后比亚迪电动出租车E6被GTR跑车以100km/h以上速度从左后尾部撞击后起火,造成电动汽车车内三人当场死亡。

此次比亚迪电动汽车E6极偶性被撞,即使是燃油汽车,在被时速高于100公里的跑车撞上也难免起火。只是,这次是电动汽车首次出现起火后人员死亡,这再次引起业界和公众的强烈关注。

近几年,国内外已发生多起电动汽车自燃事件,包括此次比亚迪E6被撞起火都不能武断地认为电动汽车比燃油汽车更不安全。作为石油资源日渐枯竭而出现的新生事物——电动汽车,是通过车载电池提供动力,实现了节能环保,但体积不小的电池组搭载在汽车上,在遭遇碰撞时是否容易起火甚至爆炸,成为了电动汽车的安全性问题。今年年初,一项名为2012汽车品牌感知调查显示消费者对于电动汽车持消极态度。消费者认为电动汽车比燃油车要更不安全。其中43%消费者认为混合动力汽车安全性与燃油车相当,而28%的消费者认为纯电动汽车安全性差。这项调查不能断然电动汽车比燃油车要更不安全,但充分地表明了消费者对电动汽车安全性的担心!

然而,在能源危机和环境恶化的双重压迫下,发展电动汽车是必然的。面对着普遍消费者对电动汽车安全性的质疑,政府和企业又该如何让大众消费者消除担忧,让电动汽车变得更安全呢?笔者认为应该从以下四个方面引起重视:一是加强政策的合理性和企业要正确理解新能源战略的意图;二是整车厂应足够重视电动汽车防撞安全性的设计和材料的防燃性;三是核心电池技术尚需研究改进;四是加快完善电动汽车行业标准。

一、政府应加强政策的合理性,企业要正确理解新能源战略意图

目前,我国已出台许多政策,扶持和引导电动汽车行业的快速发展,政府意欲加速提高国内电动车产业的竞争力,缩短成熟期,实现对国外汽车工业的“弯道超车”。在2011年3月出台的“十二五”规划纲要中,我国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一:提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料

电池汽车技术:开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程:推进产业化应用。今年4月18日:由国务院总理温家宝主持召开的国务院常务会议:审议并通过了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》:下面称《规划》::会议上指出:争取到2015年:纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆:到2020年超过500万辆。政策导向让大量资本正在或已经陆续涌入这个发烫的市场:甚至有着蜂拥而上的现象:各自主品牌车企纷纷推出自己的电动汽车。虽然发展电动汽车已经是全球的共识:但是国外电动汽车的发展并不像国内这么热烈。复旦大学化学系锂电池研发中心教授吴宇平表示:政府规划要合理可行:企业要正确、全面理解国家新能源战略意图:并注意资本市场的影响:正视目前动力电池的技术水平:一步一个脚印:切忌盲目求快。他对《规划》目标的实现同样表示不太乐观。他还提出:新能源汽车应暂缓在公共交通等领域应用:宜先在电动车、动力电池企业负责人及政府公务用车中推广:以恢复、提振消费者对中国新能源汽车的信心。深圳贝特瑞的梁奇副总经理也曾表示:新能源汽车及动力电池是对安全性要求较为特殊的产业:需国家像两弹一星那样组织技术攻坚:而不应被作为普通的商业项目盲目发展。另外:企业及政府有义务向公众说明电动汽车实际使用中可能存在的各种安全隐患。同时:应不遗余力地全方位攻关安全技术难题:不断提升电动汽车可靠性和安全性。

二、整车厂应足够重视电动汽车防撞安全的设计和车身材料的防燃性

和传统的更加成熟的内燃机车技术相比:纯电动车有着先天的不足。除了现在的电池技术并未成熟外:因车子里要放大量的电池组:其车身结构和传统汽车不同。如果撞在放电池组的位置:势必对电池组造成挤压而短路发热或电解液泄漏致起火。据报道:国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬曾为起火车辆的电池模块做过挤压测试。他透露:“目前国内电动汽车碰撞安全试验的模拟时速在事故概率较高的40~70公里。时速100公里以上的事故概率极小:如果都要模拟:要进行一两年实验:撞坏好多辆车:企业是不愿意干的。”电动汽车的先天不足:更需要强调车身防撞性:对车身材料的要求更高:特别放电池组的位置:是否需要考虑特别的防撞装置:做试验时是否要提高模拟时速:电池组附近的车身和车饰材料是否要求防燃:以延长起火时间为车内人员逃生争取时间:这些都需要企业重视并花时间、精力和资金去解决:

三、核心电池技术尚需研究改进

电池是电动汽车的动力源泉:也是一直制约电动汽车发展的关键因素。到目前为止:电动汽车用电池在经过了3代的发展后已取得了突破性的进展。

近年来:国内外对电动汽车使用锂电池作为主要车载储能装置基本上达成了共识:在我国:已经上了工信部推荐目录的电动汽车基本上都选用了锂电池。

电动汽车出现起火或爆炸绝非个案:在世界各地此类案例屡见不鲜。目前:使用在电动汽车上最成熟的电池就是锂离子电池。但是:理论上讲:锂离子电池也无法做到完全杜绝燃烧。:电池系统易燃易爆的特点使得电动汽车的安全性成为世界汽车产业面临的难题。电动车电池安全与否:将决定电动车市场的前途和命运。

据报道:国内某大型汽车集团研究院的电动汽车项目负责人认为:电动汽车最危险的部分就是电池组:而目前来看:电池组的特点是易燃易爆:这就使得电动汽车的安全性大打折扣。

我国锂电池要想真正实现独立、全面的发展:还需解决四个问题:

1.正极材料。锂电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍锰钴三元材料及磷酸铁锂等。其中:磷酸铁锂由于具有另外几种材料所不具备的优势:而被业界看作理想的正极材料。目前存在的问题:一是主要原料电子级碳酸锂:碳酸锂含量在99.5%以上:大部分源自进口:二是磷酸铁锂生产技术也来自国外。

2.电解液。目前电解液配套基本已实现国产化:但约占电解液成本一半的电解质六氟磷酸锂:国内基本没有企业能够生产。国内电解液生产厂家所用的六氟磷酸锂主要从日本和德国进口。

3.隔膜。隔膜在锂电池中起着防止正、负极短路的作用:并在锂电池充放电过程中提供锂离子运输通道。目前国内外锂电池隔膜市场基本被几家实力强大的国外厂商掌控。国内许多企业都在尝试突破国外技术壁垒:但难度较大:尽管如此:国产隔膜已经开始起步。现在国内一些企业在国产化方面已取得了一些技术突破:但目前大多是供应中、低端市场:还需要技术的进一步成熟。

4.负极。负极材料技术含量比较低:一般用石墨做负极:是国内锂离子电池四大关键组件中唯一实现产业化的材料。但石墨不是最理想的负极材料:电池发生短路时可能会生成易燃气体:发生燃烧:寻找性能更为良好的非碳负极材料是锂离子电池研究的重要课题。

另外:也有专家提出:“目前来看:提高电动汽车安全性的方法除了对电池组加强保护之外:很难有实质性的技术出现。因为:即使是在碰撞发生瞬间将电路系统都自动切断:电池组本身也会在外力挤压的情况下发生燃烧。”:而在这方面:国外的经验是使用碳纤维等高强度复合材料对电池组加以包裹保护。但是此种做法成本太高:难以在量产民用车型上大规模推广使用。

四、加快完善电动汽车行业标准

电动汽车标准规范了电动汽车生产企业的研发、制造等环节:降低了信息不对称:规范了市场秩序:推动了汽车产业结构的调整:最终是使电动汽车应该安全、可靠地行使在路上。所以:标准在整车、汽车零部件及相关基础设施的发展方面起着决定性作用。

1.我国电动汽车标准建设现状。

我国的电动汽车标准一直同步于产品研发的实际情况:部分标准适度超前。我国电动汽车标准的建设经过:个“五年计划”的研究和积累:目前已经建立了较为完善的电动汽车标准体系:已经发布的电动汽车标准项目42项:其中国家标准35项:汽车行业标准7项。标准按照技术路线分为纯电动汽车11项:混合动力汽车6项:燃料电池汽车4项:电动摩托车6项:动力蓄电池8项:电机及控制器2项:能源供给和充电相关5项。除以上发布的标准外:目前已通过标委会审查、正在报批等待发布的标准12项:修订标准1项:新制定标准11项::正在规划过程中、行业急需制修订的项目有40余项:主要包括低速电动汽车、电动汽车安全要求:修订:、混合动力汽车排放与能耗:制定和修订:、混合动力系统总成、QC/T:741-744动力蓄电池标准的修订:或转化为国标:、动力蓄电池系统级别的系列标准:性能、安全性、可靠性等:、动力蓄电池回收利用、蓄电池快速更换、蓄电池加速寿命考核、电动汽车发电机、充电设施标准、燃料电池汽车配套设施、驱动电机标准的国际化等。

2.我国电动汽车标准仍需要改进。

:1:整车标准:现行整车标准包括部分通用性标准和试验方法:但覆盖车型不全:安全性标准不完整:整车互换性标准和技术条件还需补充制定。:

:2:电池系统标准:我国现行电池标准中通用性标准尚且基本完整:但安全性标准、互换性标准和技术条件要求标准应急需补充完善。燃料电池的试验方法虽有所涉及:但应依据研发需求加快制定专项标准。:

:3:电机驱动系统标准:我国现有车用电机标准包括试验方法标准和技术条件2项:缺少通用标准、安全性标准和互换性标准:应抓紧制定。:

:4:基础设施标准:我国在电动汽车示范应用方面已开展大量的工作:但充电站建设的研究及其标准的制定仍处于起步阶段:各示范项目充电机:站:及相关系统部件仅适用于特定车型:缺乏统一的建设标准。:

:5:其它标准:电动汽车对环境的影响范围较广并相当复杂:应制定有关环保的标准包括:电动汽车噪声污染:车载充电器充电时的噪声污染:整车充电时对电网的谐波干扰噪声:动力电池污染:回收再利用及废旧电机的拆解和回收再利用等标准。

电动汽车的发展面临着重重的困难:但我国电池制造商已经日渐重视技术的提升而非像以往一样只着眼于“低成本”。但是行业中还存在许多小型零部件企业:这些企业难以保证产品的质量:产品流入市场并组装在整车上在路上行驶:这些产品无疑成为一个“炸弹”。所以政府当尽快制定产品的相关标准:并提高电动汽车零部件生产企业的门槛:对生产企业进行监管:以保证产品质量:为电动汽车的安全性注入强心针:

发展电动汽车已是全球的共识:在发展阶段个别的自燃和起火并不会阻挡发展的步伐:任何的新生事物由提出到接受并推广都不是一番风顺:必定经过重重障碍。在突破电池技术瓶颈、大幅降低电动汽车成本以前:传统汽车依然会是汽车产业的主流。据预测:2020年以前:汽车动力系统仍是传统内燃机占据主导地位:纯电动汽车和混合动力汽车的份额会在25%以下。所以普及电动汽车:甚至取代燃油车以面对石油资源枯竭这个现实的问题:还有很长很长的路要走:但前途是光明的:

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