求實|電動汽車又双叒叕燒了 關於自燃你想知道的全在這兒

易車 發佈 2020-05-30T04:56:59+00:00

易車原創相信大家都有著這樣的感覺,近些年來我們身邊的新能源汽車越來越多、也越來越常見,我們身邊會有各種各樣新能源車車主,甚至於很多朋友自己也是,不管是基於政策、還是用車成本等方面考慮,新能源車的保有量快速增加都是必然趨勢,但隨著新能源汽車自燃等事情的發生越來越多,對於其存在的安全

易車原創相信大家都有著這樣的感覺,近些年來我們身邊的新能源汽車越來越多、也越來越常見,我們身邊會有各種各樣新能源車車主,甚至於很多朋友自己也是,不管是基於政策、還是用車成本等方面考慮,新能源車的保有量快速增加都是必然趨勢,但隨著新能源汽車自燃等事情的發生越來越多,對於其存在的安全隱患,不少車主都表示了或多或少的擔心,那麼自燃究竟是如何發生的,其發生風險如何降低,發生了又該如何解決呢?

最近這些年來新能源車自燃消息不斷,而且呈現愈演愈烈的趨勢,現在我們就來細數幾個因其起火造成較大影響的自燃事件。

特斯拉Model S撞樹起火自燃、司機死亡

2019年2月24日,一輛特斯拉Model S在佛羅里達州路失控撞樹,導致車輛起火,隨後汽車很快就被火焰吞沒,在剛撞樹的時候司機無恙,但起火後車門無法打開,駕駛員被困車內無法脫身釀成慘劇,而這輛Model S事後還出現了反覆起火的情況。

2019年4月21日晚上20時32分,一輛電動汽車在上海市徐匯區文定路某小區的地下停車場發生自燃引發火災,起火點位於地下停車場負一層,根據錄像顯示,一開始車底發生自燃起火,後來火勢逐漸擴大,在旁邊的車輛也別波及嚴重燒毀,現場無人員傷亡。

共享電動汽車起火自燃

2019年9月5日,在珠海的一輛電動汽車車體燃起熊熊烈火,被迅速被大火吞噬,而旁邊的電動汽車後受到波及後車尾處開始燃燒,據了解,事發車輛均來自某共享汽車公司,現場無人員傷亡。

2020年4月6日,江西新餘一新能源車4S店門口,一輛電動汽車在充電過程中突然爆燃起火,坐在車內的駕駛員發現後立即逃離報警,消防人員趕到,約半小時的緊張撲救,現場火勢被完全撲滅。

新疆阿克蘇地區自燃現場圖

2020年5月4日中午13時許,在新疆阿克蘇上海路金州萬象城小區內,一輛電動汽車發生自燃,阿克蘇消防救援支隊出動3輛消防車8名消防指戰員緊急趕到現場,消防人員利用水槍很快撲滅明火,可惜著火後的電動汽車只剩車架,現場無人員傷亡。

電動汽車充電自燃波及旁邊車輛

2020年5月8日14時23分,廣東東莞市塘廈鎮一充電站,一電動汽車充電時底部瞬間冒出大量黑色濃煙,隨之起火,引燃旁邊停放的一台電動貨車,由於現場風力較大,導致另外兩台電動汽車也被引燃,現場濃煙滾滾,並伴隨爆炸,此次事故四台車被燒毀,其中三台車被燒成空殼,所幸未造成人員傷亡。

理想ONE自燃

5月8日,湖南長沙,一台增程式電動汽車在馬路發生了引擎艙冒煙的情況,隨後引起自燃,從現場視頻前機艙火勢燃燒迅猛,車輛前部被燒的面目全非。

深圳一電動貨車追尾起火自燃 司機死亡

5月26日,深圳福田區福田街道皇崗路與蓮科路交界處發生一起交通事故,一輛電動小貨車追尾一輛校車,小貨車起火,事故導致小貨車駕駛人當場死亡,事故原因正進一步調查中。

從這一樁樁一件件觸目驚心的自燃事件中可以看出,新能源車的安全問題已經影響到了人們的正常生活,如果不加以重視,會給社會秩序和人名群眾生命財產安全造成巨大隱患,那麼這些看起來非常恐怖的自燃事件究竟可能是由什麼原因引起的呢?

動力電池短路

電池短路並不是一個新名詞,其由於動力電池的正負極發生了直接接觸造成非正常通路,產生非常大的電流、產生很多熱能,究其原因,可能是由於電極的表面毛刺等刺破了隔膜引起正負兩極直接接觸,也可能是在使用過程中因散熱問題導致電池過熱或隔膜融化而產生,電池短路還可能引起火災,威脅財產和生命安全,造成嚴重的安全隱患,電動汽車自燃事件有很多跟動力電池短路有著直接的關係。

電池過充以及可能失效的BMS

當然,在電池充滿電後沒有及時停止導致過充也是會造成可能發生自燃的一個因素,究其原因,如果BMS內部出現問題,比如採樣線發生問題,可導致採樣電壓不准,繼電器損壞或導致無法斷開,此類情況下過充電可能導致電池內壓升高,產生大量氣體並有爆炸的隱患。電池管理系統雖然可以提供過充保護的功能,但就起穩定性而言目前並不能說完全成熟,一旦過充且BMS無法發揮作用就可能有起火甚至爆炸的情況發生。

BMS失效也可能導致熱失控

因此對於電動汽車的安全而言,單靠電池管理系統還是有著一定的風險性,因此,工程師們對電芯還是進行了物理層面的保護,比如電芯的過流保護閥,其屬於硬體控制的範疇,加上BMS在軟體層面的防護,就好像給電池加上了一把雙保險,安全性方面會有所提升。當然由於受制於成本的壓力,有些廠家的車內可能並沒有這一層硬體防護設置,這也在一定程度上增加了發生安全隱患的風險。

電池組內部散熱設計不好帶來的熱失控

除了現在推出的CTP無模組技術之外,常規的電池組大都由電池單體、模組以及外部電池包等多部分構成,其內部設計的結構還是比較複雜的。在電池組的充電及工作過程中,除了電芯自身發出的熱量,還有來自於外部環境—也就是電芯所在的動力電池系統產生的熱量。

系統在不同的應用工況下,會產生大量的熱能,這些熱能聚集在狹小的電池箱體內,如果散熱系統的設計有問題或者其運行出現問題導致熱量無法及時散出,除了會影響系統內的電池壽命之外,嚴重的情況下甚至會出現熱失控,導致電芯起火爆炸的現象發生。

在行駛中碰到的X因素對電池的侵害

遭遇追尾等外力引發的起火自燃

上面我們說到了一些靜態的部分,當然在車輛行駛中遭遇外因的侵害也有可能導致自燃現象的發生,比如說當行駛中發生與樹、車輛等的碰撞後,巨大的衝擊力會導致車輛產生形變,這樣巨大的作用力一旦施加向車輛的動力電池,就有可能對電池組的結構產生擠壓,從而是的電池組發生形變,在形變的過程中電池內部會有短路的風險,一旦由短路造成冒煙、燃燒甚至於爆炸,將可能對車輛、駕駛者以及周邊人群造成難以挽回的傷害。

除此之外,還有可能碰到針刺傷害,即對電池包的一個固定的較小區域造成衝擊,相信我們小時候都接觸過壓力和壓強,其原理就如我們拿一根針與一個木棍扎手指,針的受力面積雖小,但在單位面積內卻可以造成更大的傷害,比如說在行駛過程中收到路面小石頭的擊打、過減速坎、坑窪地對底盤及電池組造成的衝擊,造成對電池內部的損壞,從而造成我們上面已經說過的危害。

完全的外因

或因外因而引發的北京蟹島自燃事件

比如受到別的車輛自燃而波及燃燒,或者有些人點燃柳絮等引起的車輛著火,這些雖然可能性比較小,但確實也有真實的案例發生。

隨著新能源汽車保有量越來越多,未來這些可能的隱患或許仍然不可避免,那麼應該如何儘量去遠離自燃、保障自身安全,從國家乃至我們自身的層面,面對自燃又該如何去做呢?

技術升級 一味堆續航里程或成過去?

前面我們已經說過,電池組內部的結構及設計比較複雜,再加上圓柱、方形、軟包等不同標準,則更加增加了其設計上的複雜性。就圓柱電池來說,其發展時間最長、技術相對成熟、標準比較完善、各個電芯之間空間較大、在散熱方面會有優勢,但是也由於其空間相隔較大,對於整體能量密度的提升會有一定影響,即使注入其他的方形、軟包等封裝形式,也脫離不了電芯-模組-電池包的組成形式,據相關數據統計,傳統動力電池到模組利用率80%,模組到電池包只剩50%,因此電池包留給電池的空間只占整個利用率40%,電池所占的空間利用率即行話所說的體積比能量密度並不高,這點頗為令人驚訝。

比亞迪、寧德時代等都推出了無模組技術電池組

而現在隨著技術的發展,無模組等技術相繼出現,何為無模組,簡而言之就是去掉「中間商」,以電池單體直接與電池包相連,從而提升電池組內部的空間利用率,繼而在有效的空間內達到能量密度的提升。目前比亞迪與寧德時代已經相繼推出GTCP與TCP無模組技術,比亞迪的無模組技術應用在其新推出的「刀片電池」之上,其使用目前已經趨於弱勢的磷酸鐵鋰材質,通過對於電池結構的改變,將電芯進行扁平化設計,將多個長單體電池集合成電池陣列,就像將薄薄的刀片集成排列,長電池單體的容量更大,而扁平的排列極大程度較少了空間的浪費,使得電池組整體的質量和體積上更加緊湊,進而提升電池組整體的容量,在這樣的情況下,即使是能量密度低的磷酸鐵鋰電池也能達到600km的續航,與主流的三元鋰電池比肩。

而對於三元鋰電池而言,之前過度追求能量密度和續航里程的提升,以三元鋰電池而言其正極三元材料的配比已經由原先的的各占三分之一提升了目前最高的8:1:1,三種材料的嚴重失衡,對於高鎳的需求使得其在能量密度快速提升的同時電池穩定性、安全性方面有了巨大的隱患,那如果能夠提升電池占整個電池包的比例,採用諸如無模組等技術,在目前相同的空間內提升空間利用率,那麼即使不用811的配比,將鎳鹽的比例降低,或也能達到目前的能量密度和續航里程。

未來對於電池的升級和創新是重中之重

此外,中科院院士歐陽明高在接受筆者採訪時在提到未來動力電池的發展時,提到了三個方向,其一是材料和體系的升級,比如由有機可燃的材料升級到無機不可燃的固態材料,其次則是以智能製造智能控制為代表的智慧電池,第三是設計和產品工程方面進行創新,這三點也都可以成為未來可以突破的方向。

對於未來動力電池的發展,電源協會秘書長劉彥龍也發表了自己的看法,他認為首先要儘可能優先選擇安全性高的材料,儘量避免使用容易出現絕緣失效、熱失控或燃燒起火的材料,比如更安全的磷酸鐵鋰材料,比如加入阻燃電解液添加劑等;其次,如果無法實行以上原則就需制定保護措施,減少或消除危險發生的可能,比如在鋰離子電池單體和電池系統方面採取各種防護措施,確保在進行過充放電、短路、加熱、溫度循環和擠壓試驗時,不起火、不爆炸,通過安全測試。

國家隊出手 5分鐘逃生時間內不起火不爆炸?

電動汽車安全是消費者關注的焦點,也是新能源汽車產業持續健康發展的根本保障,在我國確定了新四化的發展目標,以及隨著新能源車的保有量越來越高,電動汽車的安全也變得越來越重要,在此基礎之上,工業和信息化於2016年啟動電動汽車安全三項強標制定工作,三項強標以我國原有推薦性國家標準為基礎,與我國牽頭制定的聯合國電動汽車安全全球技術法規接軌,進一步提高和優化了對電動汽車整車和動力電池產品的安全技術要求。

國家隊出手 三項強制性國家標準發布

《電動汽車安全要求》主要規定了電動汽車的電氣安全和功能安全要求,增加了電池系統熱事件報警信號要求,能夠第一時間給駕乘人員安全提醒;強化了整車防水、絕緣電阻及監控要求,以降低車輛在正常使用、涉水等情況下的安全風險;優化了絕緣電阻、電容耦合等試驗方法,以提高試驗檢測精度,保障整車高壓電安全;

《電動客車安全要求》則針對電動客車載客人數多、電池容量大、驅動功率高等特點,在上條標準基礎上,對電動客車電池倉部位碰撞、充電系統、整車防水試驗條件及要求等提出了更為嚴格的安全要求,增加了高壓部件阻燃要求和電池系統最小管理單元熱失控考核要求,進一步提升電動客車火災事故風險防範能力;

《電動汽車用動力蓄電池安全要求》在優化電池單體、模組安全要求的同時,重點強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求,試驗項目涵蓋系統熱擴散、外部火燒、機械衝擊、模擬碰撞、濕熱循環、振動泡水、外部短路、過溫過充等。特別是標準增加了電池系統熱擴散試驗,要求電池單體發生熱失控後,電池系統在5分鐘內不起火不爆炸,為乘員預留安全逃生時間。

電池熱失控5分鐘內不起火不爆炸成為未來攻堅重點

對於電池單體發生熱失控後電池系統在5分鐘內不起火不爆炸,從而為成員預留逃生時間這一技術能否實現,筆者詢問了電池協會秘書長劉彥龍,劉秘書長表示就目前而言還不好確定,得看目前有多少產品能夠通過,如果無法通過,就是不安全的,但有一點是肯定的,一定要給消費者提供足夠的可供逃生的時間,這也是未來需要集中攻堅的地方。

自燃後如何善後 新能源車保費竟然貴2成?

隨著最近這些年電動汽車自燃現象的逐漸增多,對於這些事故發生之後的善後問題也就成為了人們關心的重中之重,比如去年上海發生的特斯拉地庫自燃,就出現了「城門失火殃及池魚」的情況,除了自己的車輛損失外,這場自燃也波及了周圍諸多的車輛,其造成的財產損失難以言明,如果沒有相關的保障和支出,對於一個普通家庭來說,恐怕就是傾家蕩產也無濟於事。

自燃後如何善後 保險成為一大途徑

如何發生自燃之後究竟如何善後呢,保險我想應該是大家首先能想到的一個途徑,一旦發生自燃,則會涉及到自身車損的賠付問題,如果殃及旁邊車輛,還會涉及到其餘車輛的賠付。對於自身車損而言,在保險的種類中有一個險種叫做自燃損失險,其指機動車輛在使用過程中,因本車電器、線路、供油系統發生故障及運載貨物自身原因起火燃燒,造成保險車輛的損失,以及被保險人在發生本保險事故時,為減少保險車輛損失所支出的必要合理的施救費用,保險人負責賠償。

據了解,自燃損失險為車輛損失險的附加險,投保了車損險的車輛方可投保此保險,但對於新能源汽車在充電中引發的自燃等問題,條款中實際並沒有明確說明,因此當發生事故後,還是需要消防部門出具的鑑定書來證明其起火原因非人為,並說明具體起火原因。

但是對於如若沒有購買自燃險,只購買車損險是否能夠獲得賠償的問題,相關機構也給出了答案,由於自燃以及不明原因引起火災而造成的損失屬於車損險的免責條款之內,因此其難以已車損險的名義獲得賠償。

三責險能否賠付自燃損失各家保險公司態度不一

而對於其餘受到波及而造成損失的的車輛該如何解決,是否能由三責險賠付等問題,之前曾經有媒體做過調查,內容涉及到有沒有專屬新能源險種、新能源車自燃險是否可以賠付以及殃及旁邊車輛如何處理等幾大問題,各家主流的保險公司回答不一,首先各家均明確表示當下不存在專屬的新能源險種,中國人保、平安保險及太平洋表示新能源車自燃之後自燃險可以賠付,太平保險表示需要首先定責,是己方責任可以賠付;

而對於禍及其他車輛如何處理的問題,各家公司則態度不一且比較模稜兩可,平安和中華工作人員表示可以出三責險,另外幾家保險公司則表示不太確認、需要根據現場情況而定,也有保險公司工作人員表示停車發生的事故不屬於三責險的範圍,從上可以看出,對於新能源車的保障問題、發生自燃之後保險的善後等方面或許仍然是一個任重而道遠的過程。

另外一方面,我們能否大膽的設想一下,聯想到時下流行的碰撞測試,中保研的測試為何更加嚴苛,測試結果更「不講情面」,究其原因,其與美國的IIHS碰撞類似,其主體都是保險協會,保險公司需要更具車輛的安全性高低來制定相應的保費標準,因為其與他自身利益息息相關,因此測試結果便不容更多水分,如果安全測試結果不真實,一旦發生事故,對其自身也會帶來巨大的損害,那麼有保險協會出台相關測試,保險公司根據結果判定車輛安全及隨之而來的保費等問題,是否會帶動新能源產業對於安全性的認識提升到一個新的維度,是否也會帶動整車廠、零配件商等相關產業的聯動,從而帶動消費者安全觀念的升級,形成一個良性的循環過程呢。

新能源汽車平均保費竟比燃油車高兩成?

另外,從中國銀保信的一份報告中可以看出,新能源車的平均保費會比燃油車高出21%,隨著越來越多的人成為新能源車的用戶群體,為新能源汽車設立專屬保險已經顯得愈發必要和迫切。

總結

由上可見,新能源汽車的安全問題仍然是一個系統性的問題,想要解決,而是需要從包括技術、政策保證、保險匹配、安全測試等多方面進行保障。面對近來多發的新能源車自燃事件,我們給與了足夠的關注與重視,而今後如果有更多關於車輛使用中引發的安全或大家所關注的一些社會熱點話題,也可以及時通過易車App分享,我們也會跟進並給到大家滿意的答案。

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