據(jù)不完全統(tǒng)計,2018年以來,已發(fā)生的新能源汽車自燃或爆炸問題已有近50起。頻頻發(fā)生的自燃事故讓全社會對電動車在高溫環(huán)境下的安全問題以及電池穩(wěn)定性的擔憂更進了一步。發(fā)生此類事件的原因到底是什么?近日,經(jīng)濟日報記者采訪了北京大學教授、鋰電“達沃斯”學術(shù)委員會主席其魯。
為了確保2008年北京奧運會所有電動公交車的安全運行,其魯團隊曾經(jīng)開展過研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),電動汽車安全性不僅由電池決定,鋰電池材料不當也是主要原因。
在其魯看來,起火事故的原因中,動力電池自燃占比為31%,主要因為鋰電池材料選擇不當以及電池本身的質(zhì)量問題。“快速充電時,導(dǎo)電性不好的鋰電池容易產(chǎn)生大量熱量、溫度急劇升高,導(dǎo)致熱失控。”其魯說。
據(jù)2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計,充電場所是起火的高發(fā)地,占比達50%。
鋰電池里有大量易燃物質(zhì),比如非水溶性的液態(tài)電解液,當其暴露在空氣中,溫度達到60至70攝氏度時就會燃燒。其魯表示,探究電動汽車出現(xiàn)各種問題的原因,不要完全歸因于鋰電池。類比燃油車,其實燃油更易燃燒,發(fā)生燃燒爆炸事故也更加可怕,但是全世界每年燃油車發(fā)生自燃或者爆炸事故的概率還是很低。
近年來,能量密度高、續(xù)航能力強的電動汽車受到關(guān)注,一些密度180Wh/kg,甚至高達200Wh/kg的電池已開始應(yīng)用。但這些鋰電池的材料在充放電過程中更容易發(fā)熱,且隨著能量密度的不斷提高,熱失控幾率也呈大幅上升態(tài)勢。
與此同時,汽車碰撞時,電池組發(fā)生變形,導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路,也容易因易燃電解質(zhì)發(fā)生泄漏最終引發(fā)起火。
“電動汽車的設(shè)計始終是問題的核心。”其魯說,因為在行車或充電過程中,電池要工作就要產(chǎn)生熱量。但截至目前,尚無可實現(xiàn)鋰電池迅速散熱的好方案。所以,加快開發(fā)鋰電池核心材料與電池技術(shù)刻不容緩。但要徹底解決未來電動汽車安全性問題,并不簡單是電池的問題。
其魯認為,近期內(nèi)電動汽車要想大踏步發(fā)展、解決安全性問題,氫燃料電池和鋰電池結(jié)合使用,可能會有著非常重要的作用。“我一直鼓勵推廣使用甲醇燃料電池,這方面我們已經(jīng)開展過十余年工作,甲醇燃料的工作原理和氫燃料一樣,但并不需要低溫、高壓使用,其可以和鋰電池相結(jié)合,在技術(shù)方面以混合動力或者增程式動力為導(dǎo)向,將有望快速推動電動汽車的發(fā)展。”
為了確保2008年北京奧運會所有電動公交車的安全運行,其魯團隊曾經(jīng)開展過研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),電動汽車安全性不僅由電池決定,鋰電池材料不當也是主要原因。
在其魯看來,起火事故的原因中,動力電池自燃占比為31%,主要因為鋰電池材料選擇不當以及電池本身的質(zhì)量問題。“快速充電時,導(dǎo)電性不好的鋰電池容易產(chǎn)生大量熱量、溫度急劇升高,導(dǎo)致熱失控。”其魯說。
據(jù)2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計,充電場所是起火的高發(fā)地,占比達50%。
鋰電池里有大量易燃物質(zhì),比如非水溶性的液態(tài)電解液,當其暴露在空氣中,溫度達到60至70攝氏度時就會燃燒。其魯表示,探究電動汽車出現(xiàn)各種問題的原因,不要完全歸因于鋰電池。類比燃油車,其實燃油更易燃燒,發(fā)生燃燒爆炸事故也更加可怕,但是全世界每年燃油車發(fā)生自燃或者爆炸事故的概率還是很低。
近年來,能量密度高、續(xù)航能力強的電動汽車受到關(guān)注,一些密度180Wh/kg,甚至高達200Wh/kg的電池已開始應(yīng)用。但這些鋰電池的材料在充放電過程中更容易發(fā)熱,且隨著能量密度的不斷提高,熱失控幾率也呈大幅上升態(tài)勢。
與此同時,汽車碰撞時,電池組發(fā)生變形,導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路,也容易因易燃電解質(zhì)發(fā)生泄漏最終引發(fā)起火。
“電動汽車的設(shè)計始終是問題的核心。”其魯說,因為在行車或充電過程中,電池要工作就要產(chǎn)生熱量。但截至目前,尚無可實現(xiàn)鋰電池迅速散熱的好方案。所以,加快開發(fā)鋰電池核心材料與電池技術(shù)刻不容緩。但要徹底解決未來電動汽車安全性問題,并不簡單是電池的問題。
其魯認為,近期內(nèi)電動汽車要想大踏步發(fā)展、解決安全性問題,氫燃料電池和鋰電池結(jié)合使用,可能會有著非常重要的作用。“我一直鼓勵推廣使用甲醇燃料電池,這方面我們已經(jīng)開展過十余年工作,甲醇燃料的工作原理和氫燃料一樣,但并不需要低溫、高壓使用,其可以和鋰電池相結(jié)合,在技術(shù)方面以混合動力或者增程式動力為導(dǎo)向,將有望快速推動電動汽車的發(fā)展。”