原创《新能源汽车安全需三方协力确保》
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有关人们的出行方式和安全问题永远都是大众关注的焦点,在刚刚过去的2018 年315 晚会上,央视针对电动自行车安全问题发布了四号消费预警,在播出的实验视频中,当电动自行车电池过充后,电池起火并引燃车身其它部件,引起社会热议.而从专业角度来说,这个预警其实也应该带来更理性的思考.
自2014 年以来,我国新能源汽车市场呈现快速发展态势.截至2017 年底,全国新能源汽车保有量已达153 万辆.越来越多的消费者选择新能源汽车作为出行工具,也有很多消费者出于对电动车的不了解以及电池安全的担心而止步不前,认为凡是事故,即是问题电池导致.
事实上,根据公开资料整理,在2017 年上半年国内外发生的电动车事故中,针对其成因进行分析,其成因主要有电池使用不当、动力电池系统存在缺陷、车体设计保护不到位、过充引发起火等原因.可见,电动车整车设计、制造、电芯品质、电控系统的管控、消费者正确使用等方方面面都关乎电动车安全,电动车企业、电池及电控系统供应商以及消费者三方通力协作,才能更好的确保电动车安全.
整车企业应转变传统造车思路
确保电动汽车安全,整车企业责无旁贷.其中,科学的安全理念、严谨的开发流程、超越同级的碰撞保护性能、完善的电子电气安全保护方案等都必不可少.电动汽车的运行实质是电气系统整合到传统机械驱动的系统,对于电动汽车而言,电池管理系统是能量供给的控制单元,其设计中一系列诊断和保护机制,是控制系统鲁棒性和相应功能安全的保障,完善的电池管理系统既是对动力电池的保护,也是对电动汽车行驶安全的保护.
为确保动力系统安全,整车企业应在研发制作过程中转换过去制造传统车的思路,以电池电机电控为中心去设计制造整车,在设计初期,就引入专业的锂电及系统供应商确保设计合理安全.同时应采用分层、分级的安全理念——首先是防控事故发生；其次一旦发生热失控,要尽量避免整车燃烧、爆炸；再次,事故发生后要控制在可控范围内.
其次,一套完整的试验验证体系同样必不可少.整车企业在产品试验阶段应按照国家标准通过针刺、火烧、电化学、高压、碰撞以及极端寒冷、极端炎热等试验,确保车辆在使用过程中克服极端环境,完好无损.
电池企业应平衡高比能量与安全
电动汽车的动力核心是电池、安全的核心是电池安全,电池生产商在这一过程中发挥着极其重要的作用.
随着人们对出行体验的品质化需求,对电动车也期待越来越高的的续航里程参数,这也势必要求更高性能的电池.但在电池能量密度提升的同时,对于高能量密度电池安全性也有质疑的声音.
对锂电行业来说,电池能量密度和安全性实际是相辅相成的两个要素.铅酸电池十分稳定安全,但由于能量密度过低和环境污染问题,难以获得新能源汽车市场的认可,追求基于环保、安全的高能量密度是参与动力电池市场竞争企业的一致目标.在实际生产过程中,企业的研发创新和政策标准都在为电池的安全性保驾护航.
企业主动研发包含电池材料及内部设计,如防燃电解液、陶瓷隔膜；二是电池外部设计,如防爆阀；三是软件管理与控制,如BMS 等；而包括发改委、、环保部、商务部、质检局等多部委在内,均针对国内动力电池行业出台了相关政策.
就电池安全性而言,国内锂电池强制标准除综合采纳多项国内外电池标准( 如UL、UN、IEC 等) 中的成熟安全测试项目外,还对热滥用、外部短路、跌落、过充电等测试项目进行了修改完善；以国内领先的动力电池制造商比克电池为例,其动力电池生产车间采用了高度自动化的“智造”体系,从原材料到电池成品共需要大约10道工序,每一道工序都会尽量减少人为干预,以此来保证最终成品电芯的安全性和一致性.
为保证安全,比克配备了多重解决方案.在用可防止电池热失控的特殊材料制成的单体电芯中用采取了特殊硬件设计,以防止电池在极端滥用情况下,确保电池有效热释放,以保证电池不因过热发生危险.
在电池包/ 模组中,高性能电芯与智能电池管理系统相辅相成,实现了安全与效能的双保险,确保使用过程中任何单一电芯发生热失控,都能通过内部热阻断、断路、泄压、隔离、缓冲等多种技术实现电池系统安全,使电池包/ 模组仍能继续正常工作.
在保证安全的同时,使车辆续航里程增多解决里程焦虑问题,电池的能量密度提升就是关键技术突破,发展高能量密度动力电池体系是主流趋势,比克电池坚持走三元技术路线,据悉比克电池已经研发出了目前国内能量密度比最高的3.0 动力电池,达到近250WH/kg.
保证安全性和高能量密度兼顾业已逐步成为当下电池市场整合的一个重要门槛,相较之下,研发速度更快、研发投入更大、品质安全有保障、动力电池实际运行效果更长的企业将在下一阶段的竞争中获得最大化优势.
消费者应养成正确使用与维护习惯
无论是315 展现的电动自行车过充起火,还是新能源汽车过往事故成因显示,消费者自身的正确合理使用和后期维护也是影响新能源汽车驾乘安全的重要因素.
正确充电
专家建议每天勤充电,这样就可以使电池处于浅循环的状态,更利于使用寿命的延长.如果电量表指示红灯区域时,司机需要停止运行,尽快充电,否则长此以往,电池的损耗率会大大升高.符合条件的车主可以免费让技术人员安装家用充电桩,或利用快速充电站或换电服务,不能私自拉线私建充电设备,以免因为过充、或电流不符导致安全问题.
定期检查电池和保养
和传统汽车一样,新能源汽车也要按时保养,建议两到三个月维修保养一次,除了平常的胎压和刹车性能、螺丝松动常规的保养外,新能源车不能忽视的是对电池的定期检查和保养,在使用过程中,如果电动车的续行里程在短时间内突然大幅度下降十几公里,则很有可能是电池组中最少有一块电池出现问题.此时,应及时到销售中心或代理商维修部进行检查、修复或配组.这样能相对延长电池组的寿命和避免安全隐患.
行驶安全
电动车在起步、载人、上坡时,尽量避免猛踩加速,形成瞬间大电流放电.此外尽量避免涉水、物理撞击等,减少可能的安全隐患.
我国从2009 年开始在全国范围内启动新能源汽车推广至今,在电动化上已经率先进入了产业化进程,自主发展的格局已经形成.新能源和信息技术的快速进步为汽车革命奠定了基础,这场体系化与生态化的汽车变革存在巨大的发展空间、想象空间和创新空间.而在这其中,安全问题是电动汽车产业发展的生命线,也是摆在各整车企业和动力电池供应企业的头等大事,只有以发展促安全、以安全保发展,多方协作构建电动汽车的安全体系,以技术创新来提升电动汽车的安全性能,用责任意识来消除安全隐患,才能保障中国的电动汽车产业稳健前行.
新能源汽车论文参考资料：
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