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新能源車保有量突破千萬輛,電池安全問題如何化解?

時間:2022-04-21

來源:電車匯

導語:電車匯消息:在4月19日的國新辦新聞發布會上,工信部新聞發言人、運行監測協調局局長羅俊杰介紹,我國新能源汽車已經累計推廣1033萬輛,突破了一千萬輛的大關,成為引領全球汽車產業電動化轉型的一個重要力量。

  在新能源汽車快速發展的過程中,車輛自燃等問題層出不窮,針對這些問題,4月8日,工信部、公安部、交通部、應急管理部、市場監管總局聯合發布了《關于進一步加強新能源汽車企業安全體系建設的指導意見》(下稱《意見》),以提升新能源汽車安全水平,推動新能源汽車產業高質量發展。

  工信部裝備工業一司副司長郭守剛稱,正是由于新能源汽車保有量的快速提升,其產品質量、技術安全等方面的風險依然存在且逐步擴大,因此,新能源汽車制造商在產品生產過程中仍需要健全完善質量保障體。

  工信部有關負責人指出,動力電池是新能源汽車的核心部件,提高動力電池安全是核心要素。

  《意見》中明確指出,提高動力電池在碰撞、振動、擠壓、浸水、充放電異常等狀態下的安全防護能力。鼓勵企業研究應用熱失控實時監測預警裝置和早期抑制及滅火措施。

  在電池安全中,熱失控是影響動力電池安全的最大誘因,2011-2019年事故調研數據顯示,熱失控擴散導致動力電池出現安全問題的比例占50%以上。

  據應急管理部消防救援局相關數據顯示,2021年全國范圍內共發生約3000起新能源汽車火災事故,新能源車的火災風險總體高于傳統汽車。

  而據國家市場監督管理總局發布的數據顯示,2021年國內新能源汽車召回共計59次,同比增長31.1%;涉及車輛83萬輛,同比增長75.9%,占全年汽車召回總數量的9.5%。其中動力系統缺陷是其召回的主要原因。

  而引起熱失控的原因有多種,電池包材料、電芯、系統以及使用中的溫度不均勻,局部區域溫度高,過充過放、外短路、內短路等原因都會放熱,此外還有機械原因,如進水、密封不好、碰撞等等。

  國家和行業早已意識到電池熱失控的風險,并且都在積極推動動力電池的安全發展。

  今年年初工信部就發布了《2022年汽車標準化工作要點》,啟動了電動汽車動力蓄電池安全相關標準修訂工作,開展動力蓄電池耐久性標準預研,推進動力蓄電池電性能、熱管理系統、排氣試驗方法及動力蓄電池回收利用通用要求、管理規范等標準研究,促進動力蓄電池性能提升和綠色發展。

  寧德時代首席科學家吳凱在3月份的百人會上稱,寧德時代無熱擴散的8系電池在2020年量產后,被稱為不起火電池,1000km續航的無熱擴散電池將在2023年實現量產。

  對于寧德時代而言,由于其選擇了三元電池和磷酸鐵鋰電池并行發展,并且還力推其高鎳三元電池,從電池材料的角度來看,發生熱失控的概率就更高。

  在三元電池中,鎳的成分越高,反應就越活躍,電池釋放的能量也就越多,在同等容量下帶來的能量密度就越大。三元電池的三種材料中,鎳可以提升電池容量,鈷的作用主要是穩定結構,錳不直接參與電化學反應,其作用主要是降低材料成本和提高材料安全性。鎳的量多了,其他兩種材料就會減少。

  依據吳凱所說,寧德時代對811電池系統進行了四個方面的提升以解決熱擴散問題:開發出高穩定性正極材料和高安全電解液提高電池耐高溫邊界;設計了高集成、強魯棒的防內短路電極并優化電池包強度;提升電池熱管理中的監控能力;提升系統熱擴散能力。

  從寧德時代公布的測試視頻中也可以看出來,該技術已經在實驗室中取得成效。

  而比亞迪電池的發展方向則是全面轉為磷酸鐵鋰,從材料角度來看,磷酸鐵鋰的分解溫度就比三元材料高出不少,在此基礎上,比亞迪又推出了刀片電池,進一步提升了電池的安全系數。

  在百人會上,王傳福的發言中就提出堅持磷酸鐵鋰作為正確的發展道路,一是電池更安全,二是材料中不含稀有金屬,更能匹配社會資源承受度。

  此次發布的《意見》再度強調了電池安全性,也充分凸顯了國家主管部門對該問題的重視程度,要求作為安全責任主體的整車企業一方面要從整車設計需求出發,向動力電池企業提出明確的技術要求,包括在設計階段、在車輛匹配方面、熱管理策略方面、異常狀態的監測以及測試與驗證等方面要開展深入合作。另一方面,整車企業和動力電池企業要共同嚴格把控產品一致性,確保批量化產品達到安全設計目標。

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