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工信部開(kāi)展新能源汽車安全隱患排查:重點(diǎn)排查動(dòng)力電池

經(jīng)濟(jì)參考報(bào)發(fā)布時(shí)間:2020-06-17 10:46:31  作者:李志勇

  6月8日,工信部發(fā)布開(kāi)展新能源汽車安全隱患排查的通知,要求新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及動(dòng)力電池供應(yīng)商在今年10月底前完成對(duì)生產(chǎn)的新能源汽車的安全隱患排查工作。

  安全問(wèn)題一直是新能源汽車備受關(guān)注的焦點(diǎn)。進(jìn)入5月以來(lái),連續(xù)發(fā)生的數(shù)起新能源汽車自燃事件,再一次將市場(chǎng)的目光聚焦到新能源汽車的安全問(wèn)題上來(lái)。事實(shí)上,作為新能源汽車安全的核心,動(dòng)力電池的安全技術(shù)持續(xù)升級(jí),并且已從單體安全轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全,不斷“加粗”新能源汽車的安全底線。

  重點(diǎn)排查動(dòng)力電池

  據(jù)了解,這次被業(yè)界稱為“史上最嚴(yán)”的排查,重點(diǎn)是對(duì)已售車輛、庫(kù)存車輛的防水保護(hù)、高壓線束、車輛碰撞、車載動(dòng)力電池、車載充電裝置、電池箱、機(jī)械部件和易損件開(kāi)展安全隱患排查工作,并根據(jù)車輛實(shí)際情況,采取有效技術(shù)手段,降低車輛起火風(fēng)險(xiǎn)。

  從工信部發(fā)布的新能源汽車安全排查工作檢查參考表來(lái)看,此次安全隱患排查主要內(nèi)容就是動(dòng)力電池部分,其中包含外觀檢查、軟件診斷、氣密性檢測(cè)、開(kāi)箱檢查及換件等。

  事實(shí)上,進(jìn)入5月以來(lái),政策層面在新能源汽車安全方面的力度不斷加大。5月上旬,工信部組織制定的《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》《電動(dòng)汽車安全要求》《電動(dòng)客車安全要求》三項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布,并將于2021年1月1日起開(kāi)始實(shí)施。

  據(jù)了解,這三項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)以我國(guó)原有推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),與我國(guó)牽頭制定的聯(lián)合國(guó)電動(dòng)汽車安全全球技術(shù)法規(guī)全面接軌,進(jìn)一步提高和優(yōu)化了對(duì)電動(dòng)汽車整車和動(dòng)力電池產(chǎn)品的安全技術(shù)要求。

  5月26日,工信部又專門(mén)召開(kāi)會(huì)議加強(qiáng)新能源汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行,要求所有新能源汽車產(chǎn)品均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

  這些政策對(duì)于新能源汽車車用動(dòng)力電池的安全問(wèn)題強(qiáng)調(diào)的最為突出。在優(yōu)化電池單體、模組安全要求的同時(shí),重點(diǎn)強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求等。試驗(yàn)項(xiàng)目涵蓋系統(tǒng)熱擴(kuò)散、外部火燒、機(jī)械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、振動(dòng)泡水、外部短路、過(guò)溫過(guò)充等。

  電池安全不斷升級(jí)

  針對(duì)電池安全問(wèn)題,各新能源汽車廠家和電池生產(chǎn)企業(yè)一直在不斷地進(jìn)行探索和嘗試,通過(guò)不同的技術(shù)路線、不同的產(chǎn)品等,不斷提高車用動(dòng)力電池的安全性。

  目前,在動(dòng)力電池領(lǐng)域占主流地位的是磷酸鐵鋰電池和三元電池,其余如鈦酸鋰、錳酸鋰等也有一定應(yīng)用,而包括固態(tài)電池、鎂電池、無(wú)鈷電池、氫燃料電池等一些新體系電池也處于研發(fā)或探索階段。

  技術(shù)路線是市場(chǎng)和用戶的共同選擇。由于新能源汽車應(yīng)用領(lǐng)域廣、應(yīng)用場(chǎng)景多,對(duì)動(dòng)力電池的需求也是多元的。鐵鋰電池是我國(guó)的特色,具備高安全、長(zhǎng)壽命等特性,主要在電動(dòng)客車、物流車等商用車領(lǐng)域應(yīng)用。而三元電池能量密度高,可有效解決私家車用戶的里程焦慮,目前已經(jīng)成為全球新能源乘用車的主流方案。

  正因?yàn)槿绱?,眾多整車企業(yè)和電池生產(chǎn)企業(yè)基本都保持著各種技術(shù)路線并行前進(jìn)的狀態(tài)。在鐵鋰電池、三元電池大批量投入市場(chǎng)的同時(shí),其他技術(shù)路線的預(yù)研和技術(shù)儲(chǔ)備同時(shí)進(jìn)行。以目前國(guó)內(nèi)車用動(dòng)力電池市場(chǎng)占有量最高的寧德時(shí)代為例,其三元電池和鐵鋰電池的生產(chǎn)和銷售均處在行業(yè)前列,并保持著對(duì)其他電池技術(shù)路線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

  隨著研發(fā)投入的不斷加大,各種電池技術(shù)路線也在不斷升級(jí),補(bǔ)齊短板。針對(duì)鐵鋰電池能量密度低的弱點(diǎn),比亞迪推出了刀片電池,通過(guò)結(jié)構(gòu)的變化使同體積鐵鋰電池的能量有了大幅提升。而針對(duì)三元電池穩(wěn)定性低的問(wèn)題,寧德時(shí)代經(jīng)過(guò)多年研發(fā),獨(dú)創(chuàng)了“控短路”安全技術(shù)。在三元電池遭受針刺等外部金屬異物猛烈穿刺或沖擊而進(jìn)入電池內(nèi)部的情況下,也能保證不發(fā)生大電流內(nèi)短路,從而不引發(fā)電池?zé)崾Э亍?/p>

  2017年,寧德時(shí)代針對(duì)某歐洲車企提出的能通過(guò)針刺測(cè)試的高能量密度三元電池單體技術(shù)的要求,在全球率先攻克了高能量密度三元電池針刺問(wèn)題,并由客戶送到德國(guó)萊茵TUV檢測(cè)認(rèn)證。報(bào)告結(jié)果顯示,在針刺實(shí)驗(yàn)中,三元電池實(shí)現(xiàn)了不起火、不爆炸,電池溫度也只有35.1℃。

  寧德時(shí)代的最新消息顯示,其已經(jīng)研發(fā)出一種使用年限長(zhǎng)達(dá)16年,行駛里程達(dá)到200萬(wàn)公里的電池,并且隨時(shí)可以投入市場(chǎng),價(jià)格只比目前電動(dòng)車的電池貴10%左右。而目前一般電動(dòng)汽車中所使用電池行駛里程只有約24萬(wàn)公里,使用年限僅為8年。

  隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)電池技術(shù)的不斷提升,更多國(guó)際品牌開(kāi)始選擇國(guó)產(chǎn)電池。目前,寧德時(shí)代已經(jīng)與特斯拉達(dá)成合作,為其上海工廠生產(chǎn)的Model 3汽車提供電池。此外,寧德時(shí)代與寶馬、奧迪和保時(shí)捷也一直進(jìn)行著合作。

  重心轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全

  在動(dòng)力電池技術(shù)不斷升級(jí)的同時(shí),新能源汽車的安全重心也由電池技術(shù)安全逐漸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全。

  我國(guó)車用動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)經(jīng)歷了多次的升級(jí)和規(guī)范:2006年首次發(fā)布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),新能源汽車產(chǎn)業(yè)尚處于培育期,因此主要參考的是消費(fèi)電子鋰電池測(cè)試要求;2015年再次發(fā)布新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),已經(jīng)積累了10年的研發(fā)示范經(jīng)驗(yàn),在單體、模塊測(cè)試基礎(chǔ)上,增加了電池系統(tǒng)層級(jí)安全要求,對(duì)引導(dǎo)系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)起到重要作用。

  近兩年,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)取得了舉世矚目的成績(jī),中國(guó)也被歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家邀請(qǐng)主導(dǎo)電動(dòng)汽車安全全球技術(shù)法規(guī)中的動(dòng)力電池部分,并形成了強(qiáng)制性安全標(biāo)準(zhǔn)體系。該標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求,模擬了外部火燒、機(jī)械沖擊、濕熱循環(huán)、振動(dòng)泡水、過(guò)溫過(guò)充等實(shí)際場(chǎng)景。單體針刺測(cè)試作為獨(dú)立項(xiàng)目,在該標(biāo)準(zhǔn)中被正式取消,僅作為單體熱失控的觸發(fā)條件,要求電池單體發(fā)生熱失控后,電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸,為乘員預(yù)留安全逃生時(shí)間。也就是說(shuō),針刺是否通過(guò)已不重要,關(guān)鍵要看單體熱失控后,系統(tǒng)是否可以控制熱失控的蔓延,為各類電池的安全應(yīng)用設(shè)定了基本門(mén)檻。

  對(duì)此,眾多業(yè)內(nèi)專家表示,動(dòng)力電池安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從單體安全轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)電池的整體、系統(tǒng)性安全。電池的安全貫穿在整個(gè)使用過(guò)程中,是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包括電池的單體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、動(dòng)態(tài)監(jiān)控和系統(tǒng)防護(hù)等,確保產(chǎn)品在生命周期的每一個(gè)階段都是安全的,從實(shí)際意義上真正提高電池的安全性能。

  清華大學(xué)教授、清華大學(xué)汽車研究所所長(zhǎng)陳全世曾經(jīng)是國(guó)家電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)副主任,參與中國(guó)幾乎所有電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)的制定。他表示,穿刺測(cè)試一直存在爭(zhēng)議,對(duì)于是否應(yīng)該有這個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生過(guò)激烈的爭(zhēng)論,在目前的標(biāo)準(zhǔn)中成了一個(gè)非必選項(xiàng)。

  隨著“新基建”的加速推進(jìn),中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)正站在一個(gè)新的風(fēng)口之上。而這也必將推進(jìn)包括動(dòng)力電池在內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。安全,特別是電池安全,作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)首要的問(wèn)題,也將成為未來(lái)推動(dòng)新能源汽車和電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>

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