動力電池安全問題高懸:近三成事故在充電時發生
日期：2024-11-29 19:39:35 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：337頻繁的電動車安全事故，給“高歌猛進”的新能源汽車敲響警鐘。
根據市場監管總局掌握的輿情信息，2018年至今有80余電動汽車火災事故發生。事故頻率呈現上升趨勢，這引起有關部門的高度重視。
6月17日，工信部發布了《關于開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》，要求企業對發生起火燃燒事故的車輛及時開展事故調查，對隱瞞不報或不配合開展事故調查的行為將予以處罰;確實存在產品缺陷的，生產企業應當主動向主管部門備案召回。
工信部明確表示，新能源汽車生產企業應當承擔汽車安全第一責任。此外，工信部也要求，車企對動力電池故障較多的車輛適當增加排查比例。建議檢查包括動力電池的外觀檢查、軟件診斷、氣密性檢測、開箱檢驗等內容。
引發電動汽車事故的原因極為復雜，但將電動車的動力電池作為排查的重點，也從側面反映出電池安全的重要性。當然，電池安全的保障是一個復雜的工程，除了車企之外，電池企業也應積極參與。
值得注意的是，6月24日，工信部發布公告稱，為進一步貫徹落實黨中央、國務院關于轉變政府職能和深化“放管服”改革的精神，經研究，我部決定自2019年6月21日起廢止《汽車動力蓄電池行業規范條件》(下稱《規范條件》)，第一、第二、第三、第四批符合規范條件企業目錄同時廢止。
工信部于2015年3月發布的《規范條件》，明確了企業生產動力電池需要滿足的條件要求，并且，只有使用了符合《規范條件》企業動力電池的新能源汽車，才能登上《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》，獲得新能源補貼。
“這個表單發布的時間已經比較久了，這四批表單中符合規范條件的企業中的部分企業已經破產或者已經不存在了。”6月23日，中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教對21世紀經濟報道記者表示。
有業內人士對記者表示，其實企業目錄的效果并不明顯，廢止舊規范之后現在尚不清楚是否會發布新名單，但是動力電池產業的行業規范管理未來或將進一步加強，但重點將放在事中事后監管方面。此外，這同時釋放了一個重要信號：歡迎日韓等外資電池進入中國市場、鼓勵發揮市場主導作用。
近三成事故在充電時發生
“現在動力電池最重要的問題是安全問題，動力電池產業發展前景非常廣闊，但我們必須解決安全問題。”6月23日，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在2019中國(青海)鋰產業與動力電池國際高峰論壇上表示。
每年6月在西寧舉辦的動力電池高峰論壇，是鋰電行業的風向標。在過去幾年，電池行業從探討三元和磷酸鐵鋰的技術路線、到爭議動力電池結構性產能過剩和優質產能不足，如今，將安全重新擺到行業發展最重要的位置。
6月23日，德國機動車安全檢測公司德凱集團執行副總裁、東亞及南亞總裁曾牧對21世紀經濟報道記者表示，針對行業安全問題，不僅是車企，電池企業也要對電池的安全保障需要承擔很大的責任。
21世紀經濟報道記者通過與多位電池企業人士溝通了解到，事實上，電池企業對于電池的安全保障均極為重視。不過，在電池技術高速迭代發展的過程中，電池能量密度不斷提高，也對電池的安全提出了更高的要求。
歐陽明高表示，安全事故是新能源汽車發展的致命隱患，而新能源安全事故的本質，是電池熱失控。
導致熱失控的誘因主要有兩種，一是機械電氣誘因(針刺、碰撞等事故導致)，二是電化學誘因(過充、快充、自發性短路等)，電池單體熱失控之后傳遞給相鄰單體，隨后大面積蔓延，最終導致安全事故的發生。
“近期發生的充電事故的分析表明，主要是不當快速充電或過充引發電池析鋰，導致熱失控溫度大幅度下降，從219℃下降到107℃，并與電解液劇烈反應，電池在107℃發生熱失控。”歐陽明高表示。
據歐陽明高介紹，新能源汽車事故的數據統計表明，電動車充電時發生事故的比率較大。2018年，充電時發生新能源汽車事故占比達到了29%，接近三成。而靜置、行駛、涉水發生事故的比例分別為14%、14%、10%。
造成充電時發生安全事故的原因包括：不當快速充電引發電池析鋰，電池壽命快速衰減、熱穩定性變差;充電功能安全設計水平低下;充電過程數據通訊不規范;未執行充電安全相關規范。
國家新能源汽車創新工程項目專家組組長王秉剛同樣對快充技術持有謹慎態度，他認為，對目前尚較脆弱的動力電池安全性來說，大功率快充可能會帶來較大的風險，對電池的壽命也會帶來一定損失。
曾牧認為，電動汽車和動力電池安全不僅要關注設計層面，還要重視檢測和驗證的保障作用。“加強電池管理可以幫助降低安全危險。功能性的硬件問題、耐力問題、實用性問題、電池兼容性問題、可靠性問題都是應該關注的安全重點。”
展望行業未來，歐陽明高認為，鋰離子電池能量密度會繼續提高，300Wh/kg的能量密度已經達到了，體積和能量都提升是不可逆轉的趨勢。
“在這種情況下，對安全防控的技術要求會越來越高，我們要著力解決鋰離子電池的安全性問題，發展出更加安全的鋰電池，保證電動汽車車產業的順利發展。”歐陽明高表示。
安全阻止不了能量密度升高
雖然提升能量密度、追求高續航是大趨勢，但在天津力神股份有限公司常務執行副總裁王念舉看來，能量密度跟安全是很難調和的矛盾。
“補貼退坡的周期一年一次，與產品開發周期不匹配。為了追求高能量密度來提高續航里程，不少企業縮短研發周期，產品未能得到充分驗證。”6月23日，一位電池企業高層對21世紀經濟報道記者表示。
根據2018年的新能源汽車補貼標準，電動車補貼的多少直接與能量密度掛鉤。要想獲得更高的補貼，乘用車電池系統能量密度需達到160Wh/kg。而2019年的補貼政策，由于新能源汽車獲得的補貼多少，直接影響到其市場競爭力。整車企業對于高能量密度有了更大的需求，頭部電池企業由于研發實力更強能夠更快跟上趨勢，但一些研發技術并不強的電池企業為了不被市場淘汰，也只能“趕鴨子上架”。
“在技術更新比較快的情況下，過去幾年差不多是一年一變，每年都有新產品，生命周期只有一年。”國軒高科材料有限公司董事長楊續來表示。
在這種情況下，部分車企和電池對于能量密度盲目追求，但其實本身安全保障的能力未能及時跟上技術進步的步伐。
“超速迭代是對安全性能拔苗助長，是對摩爾定律的誤讀。過去燃油車一般三年出一個車，新能源汽車有很多非常變化的條件，但我們又要求它一年一迭代，這就導致了整體安全性問題沒有得到很好的解決。”多氟多新能源科技有限公司董事長李云峰表示。
他告訴21世紀經濟報道，動力電池開發驗證到應用的周期，理想狀態下應該在3年左右。不過，他也表示，到2020年電池迭代沒有像之前拔苗助長的要求，安全性的問題對企業來講可能會得到一些緩解。
根據2019年的補貼政策，盡管電池能量密度的門檻由2018年的105Wh/Kg提至125Wh/Kg，但沒有將指標上限提高，仍然為160Wh/Kg。一個明確的原則是：技術上要先進、質量上要可靠、安全上有保障。
不過，從整車廠的需求來看，長期的趨勢仍然是追求長續航里程，追求更高的能量密度。
動力電池“811時代”已經到來。寧德時代量產的NCM811電池，將率先搭載在寶馬的插電式混動車型和廣汽新能源純電動車AION S上。
NCM811電池指的是三元鋰電池的正極材料鎳、鈷、錳三種金屬比例為8：1：1的電池，與現在市面上常見的NCM523和NCM622電池相比，提高了鎳的含量同時降低鈷和鋰的量。
鎳的比例增高，能夠增加能量密度，但也帶來了更加激烈的電化學反應，影響電池的安全性能。不過，由于減少了鈷的用量，NCM811電池也將大幅降低電池的價格，對于車企來說，這樣的電池極具吸引力。
811電池的應用，無論是對于車企還是電池企業都提出了更高的安全要求。而如果寧德時代將電池應用到量產車型之中，也無形中給其他電池企業帶來巨大的市場壓力，不得不被迫加快自己的產品節奏。
“雖然寧德時代的811電池開發得早，肯定也做過長期的驗證，但現在行業內對于811電池仍然充滿顧慮。業內更大擔憂的是，一些其他的企業為了搶市場，以次充好，把安全驗證并不成熟的電池帶到市場。”有電池企業人士告訴21世紀經濟報道記者。
他對記者強調，電動車企業需要具有辨別力，同時，也必須匹配提升電池管理系統的安全管控，留出更多的冗余，來保障整個動力電池系統的安全。
“發展811電池，是鋰電池的宿命，無論是否擔心安全，阻止不了能量密度往前走。這是行業的趨勢，也是市場需求。”6月23日，王念舉接受21世紀經濟報道記者采訪時表示。