【編者按】本文提供了關(guān)于鋰電池和新能源汽車安全性的深刻見解,尤其是關(guān)于電池起火和熱失控的問題。從潤滑油行業(yè)的角度看,這些信息尤其重要,因為潤滑油在電動車維護中起著至關(guān)重要的角色,不僅涉及到電機的潤滑,也關(guān)系到電池冷卻系統(tǒng)的性能。潤滑油可以通過高效的熱管理,為電池提供必要的冷卻,從而預防或減少熱失控的風險。隨著固態(tài)電池和換電技術(shù)的發(fā)展,潤滑油行業(yè)也需要不斷創(chuàng)新和適應(yīng)新的技術(shù)需求,確保潤滑解決方案能夠滿足這些高技術(shù)電池的特殊需求。我們可以關(guān)注電池技術(shù)的最新發(fā)展,看到科技的進步如何推動行業(yè)向更安全、更高效的方向發(fā)展,以及這些技術(shù)如何影響潤滑需求和解決方案的演變,共同推動潤滑油行業(yè)和新能源汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
新能源汽車是否比燃油車更易起火?
近日多起交通事故,讓新能源汽車的安全問題再度受到廣泛關(guān)注。
新能源汽車碰撞后起火,一直是橫亙在車企和消費者之間的一道隱形的墻。雖然車企反復強調(diào)動力電池安全性能,甚至搬出針刺實驗來展示電池可靠性,但與此同時,交通事故中頻現(xiàn)的起火,讓消費者質(zhì)疑:新能源汽車在碰撞后是否更容易著火?這樣的情況究竟能否避免?
中國汽車流通協(xié)會專家委員會委員章弘在接受澎湃新聞記者采訪時談道,搭載鋰電池的新能源汽車碰撞后起火、自燃等問題確實存在,而且新能源車的起火更難撲滅,危險性更高,必須引起研發(fā)、制造、銷售和使用各方的高度重視和警惕。
汽車行業(yè)從業(yè)者李特(化名)對澎湃新聞記者介紹說,電池熱失控與其化學性質(zhì)有關(guān),鋰電池工作原理可以簡單理解為,依靠鋰離子在電池的正極和負極之間移動來充放電。而鋰是一種活潑的金屬,這本身就決定了鋰電池易燃易爆的屬性。
至于起火的原因,李特說,多數(shù)新能源車著火事故主要可以歸納為兩類,“一個是內(nèi)部原因,生產(chǎn)制造工藝不好,例如電池內(nèi)有雜質(zhì)、有毛刺,以及電池老化,都可能會發(fā)生短路;一個是外部原因,就是碰撞、高溫等,這也是為何新能源車重大交通事故經(jīng)常導致車輛熱失控。”
目前,主流新能源車一般是鋰離子電池,常見的有兩種,一種是含有鈷、錳、鎳三種元素的三元聚合物鋰電池,即三元鋰電池,另一種是磷酸鐵鋰電池。
三元鋰電池的能量密度更大,也就是說,在同等重量下,三元鋰電池可以為汽車提供更多的電量,有利于提升車輛的續(xù)航能力。
那么,鋰電池起火后,為何常會發(fā)生爆炸呢?
當鋰電池發(fā)生熱失控后,會持續(xù)放熱并產(chǎn)生大量含有氫氣、甲烷、乙烷等的可燃混合氣體,如果內(nèi)部的化學反應(yīng)仍在繼續(xù),在外部明火被撲滅后,容易發(fā)生反復復燃現(xiàn)象。再加上鋰離子電池狹小密閉空間的結(jié)構(gòu)特點,在安全閥失效的情況下,能量的積壓足以引發(fā)爆炸。
此外,有不少網(wǎng)友在社交媒體上稱,新能源車動力電池燃燒起來是無法滅火的。這也成了新能源車的“死穴”。
對此,李特表示“部分正確”。他解釋說,鋰電池著火時往往伴隨化學反應(yīng),化學反應(yīng)是持續(xù)的,從外部降溫,無法迅速降至其不活躍的溫度,極易復燃,而鋰電池最為安全的工作溫度上限只有45度。
“另外,三元鋰電池中的化合物含氧,受熱后,比較容易釋放出氧分子,那么可燃物、助燃物都齊全了,常用的阻隔氧氣的滅火方式基本無濟于事。”他補充說。
起火能否避免?
多位業(yè)內(nèi)人士表示,要從根源上解決目前新能源車熱失控,最終得從技術(shù)創(chuàng)新出發(fā),但是目前技術(shù)還并未達到完全杜絕熱失控的程度。
章弘表示,動力電池安全性是復雜的系統(tǒng)性問題,涵蓋電池選材、制造工藝、安全測試以及日常使用等多方面因素。應(yīng)該看到,各電池廠家都在為動力電池安全性能的提升而努力。例如通過智能化,強化電池冷卻系統(tǒng)或散熱系統(tǒng),加大加快固態(tài)電池的研制力度和普及應(yīng)用速度,以替換鋰電池等。
他還提到,電池檢測技術(shù)水準也在迅速提高,目前已經(jīng)達到在比快充短得多的時間里,可以檢測出包括能耗等多項參數(shù),為掌握動力電池是否安全,提供預警信號。
“眾所周知,在很多情況下,科學技術(shù)就是為解決技術(shù)難題和痛點而發(fā)展起來的。由于老化電解液泄漏燥熱剮蹭或碰撞等因素引發(fā)的動力電池起火問題,也會隨著科技攻關(guān)而得到盡快解決?!闭潞胙a充說。
鋰電池行業(yè)從業(yè)者馮天(化名)認為,現(xiàn)行技術(shù)路線中能夠替代鋰電池的,一方面是各大企業(yè)正在逐步攻克的固態(tài)電池技術(shù),有望大幅提升新能源汽車的安全性;另一方面則是正在普及的換電技術(shù),也能夠較好提升電池使用安全。
馮天介紹,超充過程中,鋰電池在長期、大容量、高功率的快充后,鋰離子還原過程中有可能產(chǎn)生“鋰枝晶”現(xiàn)象。晶體日積月累,最終可能刺穿正負極的隔膜、造成電芯正負極短路,從而引發(fā)熱失控,“超充過程其實就是鋰離子更加活躍了,本身就比慢充風險更高。”
此外,馮天說,換電模式為電池的定期體檢提供了一個很好的通道,“據(jù)我們了解,換電站是經(jīng)常能夠檢查出電池的磕碰或者老化問題,是車主或運營司機根本沒意識到的。”
不過馮天也表示,換電模式使用的還是鋰電池,本質(zhì)上并不能杜絕起火事件的發(fā)生,尤其是車禍等外部因素造成的熱失控,“目前全世界比較看好的所謂‘終極方案’還是固態(tài)電池,這個也是日本等汽車強國在拼命研究的方向,都試圖從固態(tài)電池賽道上反超中國新能源車?!?/p>