鉅大LARGE | 點擊量：969次 | 2019年05月06日
新能源汽車自燃事件接連不斷
接連發生三例新能源汽車起火事故，不僅引發消費者擔憂，也引發行業對動力電池安全性問題的關切。
從以往數據分析看，由于電池原因導致起火概率最大，這與電池本身特性不無關系。
起火原因或有三種可能
4月22日，一輛特斯拉和一輛蔚來ES8，先后在上海和西安起火。4月24日，武漢一輛比亞迪E5起火。盡管目前三家公司都宣稱正在對起火原因調查中，但由此引發的焦慮卻開始在業內和消費者中蔓延。
對此，中國電池工業協會常務副理事長兼秘書長王敬忠向《中國新聞周刊》分析，如果是電池引發起火，一般有三種原因，一是過充引發自燃。二是在行駛過程中線路松動造成短路，引發起火。三是電池本身的質量問題。
據了解，目前電動車動力電池主要是鋰電池，分為錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰等。其中錳酸鋰原來循環壽命和能量都比較低，不適合用在動力汽車上，現在盡管性能有所提高，循環壽命也只能達到1000多次。磷酸鐵鋰電池熱穩定高，安全性能好，循環壽命長，理論上能達到3000～4000次，實際也能達到2000次，但充一次電僅能跑100～200公里。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前中國國內電動車比較常用的是鎳鈷錳酸鋰電池，也被稱為三元鋰電池，性能上好于錳酸鋰，能量密度能達到200～300wh/kg，能量密度越高，續駛里程越大，理論上能達到400～500公里。按照國家動力電池技術路線圖規劃，2020年鋰離子電池的單體能量密度目標為350wh/kg，系統能量做到260wh/kg。因此，三元鋰電池是目前最接近這一標準的動力電池。
然而，三元鋰電池的一個缺陷是，其中的鈷元素穩定性較差。“一旦過充，也就是電量充太滿，容易產生結晶，刺破電池隔膜，發生短路，或產生大量余熱進行燃燒。”王敬忠說，因此很多時候，并非充完電就立刻自燃，而是在開過一兩個小時后，慢慢發生內部短路。
據王敬忠介紹，此前，特斯拉多采用鈷酸鋰電池，其優點是能量密度大，續航能力強，缺點就是鈷含量過大，極不穩定，過充或碰撞都有可能造成燃燒爆炸，所以現在特斯拉也很少用鈷酸鋰電池，而是改用三元鋰電池。
正因為如此，現在在動力電池研究中，正在努力去鈷化。據王敬忠透露，目前業內正在研究一種全固態電池，即電解液是固態的，就不會發生刺穿隔膜的問題，如果研究成功，將打開一種新的電池領域。
要跑得遠，還是要安全？
此前，在制定動力電池標準時，主要考慮的是續駛里程，但如何在續駛里程和安全性之間實現平衡，目前還在研究之中。王敬忠認為，作為動力汽車的電池，制定標準時首要考慮的應該是安全性，而非續航能力，否則，一次安全事故就會在消費者心中產生陰影，從而對市場產生影響。
去年9月，中國科學院院士、中國電動汽車百人會執行副理事長歐陽明高曾公開表示，大部分電動車起火是因為電池質量不過關，部分企業為獲取更多補貼，在技術驗證過程中急功近利，工程解決方案不成熟。
從國家政策層面，自2009年以來，中央財政開始大力支持新能源汽車推廣應用。2018年，國內新能源汽車產銷達到127萬輛和125.6萬輛，分別同比增長59.9%和61.7%。國內新能源汽車產業已經從追求發展數量向以提高發展質量和效益轉變。
根據財政部、工業和信息化部、科技部與發展改革委聯合發布的最新的2019年新能源汽車補貼政策，新能源乘用車、新能源客車、新能源貨車補貼標準進一步降低，在2018年基礎上平均退坡幅度約為50%。與此同時，對新能源汽車動力電池系統能量密度、新能源汽車整車能耗要求，以及純電動乘用車續駛里程等提出了更高要求。
歷經十年的財政補貼政策，不僅刺激了新能源汽車產業的發展，也使得電池產業遍地開花。據王敬忠介紹，最多的時候，大概有上百家規模不等的動力電池企業，但隨著這幾年補貼的收縮，一些小的電池廠難以為繼，紛紛倒閉，目前只有百十來家電池企業生存下來，隨著2020年補貼政策取消，只有那些初衷是希望憑借發展新能源車的契機，尋求自身發展的電池企業，才會在市場競爭中存活下來。
目前，新能源車企在選擇電池的過程中，多以能量密度為重要指標，從生產成本來看，鋰電池的生產成本比燃油車高20%～30%，目前這一價格差異是靠補貼和限購等政策維持。但是，如果續駛里程與安全性問題達不到平衡的話，一旦取消補貼，新能源車全面推向市場化，競爭力依然不足。
新能源車發展，至少還需要十年
鋰電池還在不斷改進中，新的替代者又來勢洶洶。
2018年，前任科技部部長萬鋼在《人民日報》發表文章，稱純電動汽車的短板是續駛里程和充電時間，尚不能滿足量大面廣的遠程公交、雙班出租、城市物流、長途運輸等市場需求。為此，應及時把產業化重點向燃料電池汽車拓展。文章建議，應該加快氫燃料汽車的產業化進程。
“氫燃料電池是我們電池產業布局的第三階段，也是最終階段。本來是期待在鋰電池發展成熟之后再推氫燃料電池，至少二十年后吧，現在國家大力支持，進程加快，或許5到10年，燃料電池就會迎來高速發展期。”王敬忠表示，氫燃料電池是利用氫和空氣中的氧在燃料電池中發生逆反應，從而產生動力，反應后生成水，真正對環境零污染。而且能量密度極高，加1瓶氫燃料能達到1000公里續駛里程。
但氫燃料電池也面臨一些問題，一方面，氫燃料需要催化劑，目前是以貴金屬鉑金作為催化劑，成本高，而且全球鉑金儲備加起來，也僅能生產1000多萬輛氫燃料電池車，無法滿足市場化需要。所以，找到能夠完全替代鉑金的催化劑，是氫燃料電池發展的關鍵。
另一方面，氫燃料電池同樣面臨安全性問題，儲氫罐的設計要合理，不能碰撞。
此外，氫燃料電池成本比鋰電池高出數倍，或許在前期，會和鋰電池動力汽車一樣，通過補貼實現較大的普及，但真正要市場化，還有賴于技術的成熟。
因此，在王敬忠看來，相當長一段時期內，鋰電池和氫燃料電池將并存，隨著催化劑替代問題解決，或許將來市場由消費者決定，優者勝出。
而在鋰電池續航能力問題上，王敬忠建議，未來可以聯合下游的新能源車企，通過設定統一的電池尺寸，建立換電站解決電池問題，屆時，人們可以將車開到換電站，只需三分鐘就能換一塊充滿電的電池。而換電站則可以利用晚上時間充電，一方面專人負責，避免過充，另一方面，晚上非高峰用電時段，電價也能相對便宜，從而解決成本問題。
“但只有電動車達到一定生產規模，至少上千萬輛，才能考慮大規模建換電站，要達到這一目標，可能需要至少十年。”王敬忠說。
上一篇：電池大突破到底何時到來？
