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从电动汽车到电动自行车如何打好安全战

电子发烧友网报道(文/章鹰)10月12日,据美国CNBC的报道,LG化学已同意向通用汽车赔偿最高19亿美元,用于召回雪佛兰Bolt电动汽车,原因是这家韩国供应商提供的电池存在故障导致火灾风险。通用汽车表示,雪佛兰Bolt 所使用的电池可能存在两种“罕见制造缺陷”,即电池阳极损坏以及电池隔膜发生皱褶。据通用汽车称,故障电池已导致至少13辆汽车起火。

通用汽车已经在今年8月20日决定召回14.3万辆Bolt车型,原因就是电池的制造缺陷导致火灾风险增加。通用汽车周二表示,修理车辆包括完全更换电池,预计将耗资20亿美元,这高于先前估计的18亿美元。

电池故障导致电池起火,已经成为困扰新能源电动汽车和电动自行车市场的一个顽疾。据悉,2021年1-5月国内共发生电动汽车起火事故34起,较去年同期增加20起;涉及车辆数目38辆,较去年同期增长73%。而据应急管理部消防救援局的数据显示,截至今年7月,全国年内发生电动自行车车火灾事故6462起。

电动两轮车因为小巧轻便,价格亲民,受到国内民众的喜欢,全国电动自行车年销售量超过3000万辆,社会保有量更是接近3亿辆,但是电动自行车引发的火灾事故明显上升。从火爆的新能源电动汽车的到锂电为主的电动自行车市场,电动车安全的痛点问题和破解策略如何构建?笔者就从充电安全、电池单体故障等多个角度进行深入分析。

新能源汽车起火原因调查和三大应对策略

中国新能源汽车市场销售火爆,乘联会的最新数据显示,9月份新能源乘用车批发销量达到35.5万辆,环比增长14.7%,9月份新能源乘用车零售销量达33.4万辆,环比增长33.2%。特斯拉中国更是在9月实现批发销量达到56006辆。看似火爆的市场,电动汽车安全问题并不让人乐观。

据高工锂电的统计显示,2021年上半年全国共发生34起新能源汽车事故,从各事故发生的车辆状态来看,使用状态中起火20起,占比59%,排在电动汽车起火事故的第一位;其次是充电状态中起火10起,占比29%;最后是静置状态,共发生4起占比12%。我们看到从电动汽车的充电、使用到静置等多个环节均有起火事故的发生,安全问题已渗入到电动汽车的各个环节。

国家能源局网站公告,根据历史统计数据,80%的新能源汽车自燃事故是在充电中或者充电一小时后发生的。2021年4月22日,衡阳县台源镇花滩村一新能源电动车起火。8月22日,广州珠江新城一辆Model S在静止停放过程中起火,并波及了旁边的宝马车辆,当下新能源车起火,动力电池依然是最主要的原因。

对于新能源汽车为何起火,汽车安全与节能国家重点实验室副主任宋健分析认为,造成电动车燃烧的原因有多种,一是与快速高速充电相关;二是因为电池管理控制器失效,如电池包变形等,造成电池持续放电、最终导致电池过热失火。如何才能降低纯电动汽车自燃的风险?

首先,电动汽车公司应该对有故障隐患的电池实现召回制度。据悉今年7月,长城欧拉IQ和奇瑞艾瑞泽5e都因为动力电池存在安全隐患,进行了17623辆的召回,理由是动力电池存在热失控风险。而早在3月,北汽新能源召回2016年11月1日至2018年12月21日生产的EX360和EU400纯电动汽车,共计31963辆,理由是部分车辆动力电池系统存在一致性差异。

其次,汽车厂商对用户进行安全充电的宣导和提示。在纯电动车起火个案中,特斯拉或蔚来的车辆都有涉及,预防起火的焦点都是电池的失效概率。特斯拉推出的“紧急措施”是:全面升级所有Model S与Model X车型的BMS电池管理系统,核心就是对“充电管理和热管理设置”做出调整。蔚来向车主发布《关于加强充电安全的临时措施》,建议车主在日常使用中按90%电量以下进行充电。蔚来还表示服务站将加强对电池包底板的单独检测工作项目,为车主免费更换具有安全隐患的电池包。

厂家的官方指南,消费者更要严格遵守。我们看到小鹏P7的用户手册就注明,厂家为动力电池及其管理系统提供了96个月即8年或16万公里的质保,而保养的主要项目之一,则是动力电池的完整性检查。

还有,电动汽车车主的用车习惯要根据情况进行调整。由于新能源车电池布局一般都在底盘位置,若车辆底盘发生磕碰,应尽可能减少车辆使用,并到正规的售后服务点进行详细的检查。此外,如果车辆日常的充电环境较好,车辆的SOC状态不宜长期处于满电状态,且充电完毕后,应及时拔走充电枪,同时避免在长时间高温情况下使用车辆。

保有量近3亿!电动两轮车火灾根本原因破解,电池系统安全是重点

从消防救援局公开的数据来看,电气故障和自燃是造成电动自行车火灾的主要原因,分别占电动自行车火灾总数的62.1%和23.5%;而过充电、电池单体故障、电气线路短路是导致电动自行车电气火灾的根本原因。

中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙对媒体表示,电动自行车发生爆燃现象并不完全是电池本身的问题。一方面,有可能是电池本身质量不合格,一些翻新电池内部出现膨胀、短路,也有可能是由于长时间使用导致电池外部线路老化、短路。同时,具备智能保护功能的BMS(电池管理系统)的失效也可能带来过充、过热的安全隐患。

目前市面上的电动车有存量车和新进入的电动自行车品牌。谈到安全如何保障,小牛电动车销售总监唐生对记者表示,应该从存量市场和新进入的门槛入手。存量市场,把超标的车尽量置换,而新进入的门槛也要提高。2019年4月,新国标《电动自行车安全技术规范》发布,存量超标车均需要更换成符合新国标的车辆,各个地方设置了2-3年的过渡期。从长期来看,新国标的落地,让电动两轮车市场更规范化,推动铅酸电池向锂电池加快转化,进而推动了国内锂电市场的发展。

“如何加快旧车的置换,包括新车的门槛,一些小的电池厂商还存在侥幸心理。特别在新国标颁布后,有一些厂商胆子还是挺大的,国家在管控方面还是要加大力度,标准落地中加大抽检和曝光不合格商品的力度。” 小牛电动车销售总监唐生提醒说。

大鱼电动车CEO李威表示:“整车厂防范电池安全,最考验厂商在安全方面的投入,特别是在电池供应商的选择。一方面,厂商选择和电池厂商、BMS厂商来研究研发相关的安全技术;另外一方面是BMS层面,软硬结合加强安全管控。目前,电动自行车出事故率最大的还是在充电过程当中,整车厂要优先选择有资质、有标准、有认证的充电器厂商,再去结合BMS的保护。在用户层面,厂商要主动宣导,在说明书和口头销售的时候提示用户严禁使用非标充电器,要使用标准充电器,一旦换用其他充电器,事故率直线上升。”

中航光电行业经理刘晓辉指出,电动两轮车使用中存在两个趋势:1、高频次充电;2、使用环境恶劣。现在对国内的两轮车换电方面,如果想大面积铺开,标准必须统一。现在市场上换电的接口非常多,标准方面,中国电力企业联合会已经发起做电动两轮车基础设施充电国标,今年年底这个国标应该要落地。

现在,电动自行车发生电池事故集中发生两个区域:一、如果骑行的时候出现燃烧爆炸,有可能是电池放电的时候造成短路、发热;二、电池之外,还有BMS、车上的电控系统,这一套系统下来才是完整的电池系统。现在有一些用户比较喜欢做一些改装,他们很可能把这些都破坏掉,会把电池包打开,自己装一些功率特别大控制器,这种改装导致线比较细,承受不了发热,也会出现这种情况。

此外,业内资深人士对记者透露,用户使用电动自行车必须要有安全意识。首先,一定要遵循国家相关法律要求,因为电动车禁止上电梯,虽然普通用户的电动车比较小,容易带回家,或者上电梯,但是我们也要宣传到位,禁止在家里充电,一定要在小区的充电棚充电,从而整体降低产业出事故的频率。

此外,电动自行车的换电服务兴起。据笔者了解,目前换电模式主要服务于外卖员、快递员等对电量有较高需求的群体。行业专家建议,消费者应尽量购买原装电池,或是正规厂家生产的质量好的品牌电池,同时关注电池的使用状况和寿命。

小结

我们看到,出行距离10公里以内的情况下,电动自行车的竞争力是很强的。从时间效率上看,不仅超过公交车,甚至超过地铁和小汽车。目前,国内电动自行车的销售量和保有量均高于小汽车。充电安全,电动自行车的改装、超标等问题,是造成其事故频发的安全隐患之一。我们必须从源头上提高新进入市场电动自行车的门槛,对于存量超标车市场进行符合国家标准的车辆替换。

电动汽车的安全也要纳入强制监管过程,从汽车厂商的安全管理,对电池故障电池车辆的回收到选择合格的电池供应商,包括用户的充电安全指南,用户痛点反馈都是建立安全防线的重要措施。

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编辑:jq

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