5月28日,廣東省河源市一輛電動汽車在充電1小時后突然冒煙起火,車主立即拔下電源停止充電,隨后消防員到場準備撲救時,著火車輛突然爆燃,火焰迅速席卷整個車身;5月15日,廣西百色學院新能源擺渡車在充電時自燃,車輛從冒煙到被火吞噬僅3秒;5月6日,河南省鄭州市江山路與英才街交叉口,一輛綠牌電動貨車發生起火自燃事故……據高工產業研究院(GGII)不完全統計,2021年1-5月,國內共發生電動汽車起火事故34起,較去年同期增加20起;涉及車輛38輛,較去年同期增長73%。
隨著新能源汽車保有量增長及入夏后氣溫升高,電動汽車起火、自燃事故也迎來傳統高發期。那么,電動汽車安全性究竟如何?相比燃油車是否更易自燃?記者近日對上述問題進行了采訪調查。
撲救難度高于燃油車
新能源汽車國家大數據聯盟去年發布的《小型純電動乘用車出行大數據報告》顯示,2019 年國內新能源汽車起火概率為 0.0049%;自 2020 年以來,起火概率下降到 0.0026%。同時,公安部有關數據顯示,傳統燃油車的年火災事故率約為 0.01%-0.02%,相比之下,新能源汽車起火、自燃事故概率明顯低于傳統燃油車。
“電動汽車電池、電機、電控組成的驅動系統熱效率遠高于燃油車,正常情況下轉變成的廢熱要少于發動機,即內、外工作溫度都低于發動機系統,且系統相對簡單,體積規整甚至還可以設計得更小,所以引燃周邊線束等易燃介質的概率也較低,這是電車著火概率低于油車的根本原因。”新能源汽車行業獨立研究員曹廣平在接受記者采訪時表示。
即便如此,電動汽車火災風險仍需警惕,曹廣平提醒:“雖然電動汽車驅動系統外的部件著火概率低,但電池內部起火尤其電芯內部短路著火后,撲救難度要高于燃油車,因此,電動汽車火災事故的危害性可能更高。”
充電中后期自燃隱患大
電動汽車自燃原因既有充電時的無故自燃,也有外力碰撞等因素所致,基本源于動力電池。記者梳理發現,大部分電動汽車起火事故發生在充電中或剛結束充電時。“這是因為電池發生火災的概率與荷電狀態呈正相關,也就是說,電池內充入的電能越多,各電芯正負極之間的電勢差就越大,也就越容易著火,且著火后的危險性也就越大。”曹廣平指出。
據了解,鋰離子電池充電著火存在U型曲線規律,即充電初期因電流較大,在充電插頭、插座、電纜、充電機或充電樁,以及充電的電池回路中易過熱,發生自燃的可能性較大;充電后期,雖然電流越來越小,但電池電勢會逐步升高,容易擊穿或破壞電池等絕緣結構,也易發生自燃。
如何根除動力電池充電自燃隱患?曹廣平指出,車企、電池企業需加強電池包等預防性設計,集團用戶在車輛充電初期需檢查充電回路各環節溫度及溫升速度,并在充電末期檢查電池累加溫升。“如果升溫異常應立即停止充電。同時,個人用戶應盡量在涼爽、通風處充電,避免暴曬導致電池過熱帶來自燃危險。”
需全產業鏈共同解決
由于動力電池在過充、過熱、短路、機械觸發等各類因素作用下易起火,且撲救難度大、復燃風險高,這對企業設計研發提出了新要求。
曹廣平指出,維護是防止電池失火的重要工作。“很多車企在車輛運行后臺建有數據監控平臺,有助于發現具體用戶的電池隱患,并根據數據及時遏制事故苗頭,盡力做到防患于‘未燃’。”同時,在滿足續航里程需求的情況下,應盡可能減少電池使用量,這也能降低火災概率。“因為車載電池越多,系統就越復雜,熱管理、電池管理的難度越大,失效概率也就越大。”
“如果將氫燃料電池和鋰電池結合使用,將發揮重要作用。”北京大學教授其魯曾指出,“應鼓勵推廣使用甲醇燃料電池,其工作原理和氫燃料一樣,但并不需要低溫、高壓使用,可以和鋰電池結合,在技術方面以混合動力或增程式動力為導向,將有望推動電動汽車快速發展。”
此外,曹廣平還指出,電池防火不僅是車企、電池企業的事情,而是全產業鏈需要共同面對的問題。“電池生產前材料的一致性和設備、工藝等要求嚴格執行,才能起到綜合防治效果。”
隨著新能源汽車保有量增長及入夏后氣溫升高,電動汽車起火、自燃事故也迎來傳統高發期。那么,電動汽車安全性究竟如何?相比燃油車是否更易自燃?記者近日對上述問題進行了采訪調查。
撲救難度高于燃油車
新能源汽車國家大數據聯盟去年發布的《小型純電動乘用車出行大數據報告》顯示,2019 年國內新能源汽車起火概率為 0.0049%;自 2020 年以來,起火概率下降到 0.0026%。同時,公安部有關數據顯示,傳統燃油車的年火災事故率約為 0.01%-0.02%,相比之下,新能源汽車起火、自燃事故概率明顯低于傳統燃油車。
“電動汽車電池、電機、電控組成的驅動系統熱效率遠高于燃油車,正常情況下轉變成的廢熱要少于發動機,即內、外工作溫度都低于發動機系統,且系統相對簡單,體積規整甚至還可以設計得更小,所以引燃周邊線束等易燃介質的概率也較低,這是電車著火概率低于油車的根本原因。”新能源汽車行業獨立研究員曹廣平在接受記者采訪時表示。
即便如此,電動汽車火災風險仍需警惕,曹廣平提醒:“雖然電動汽車驅動系統外的部件著火概率低,但電池內部起火尤其電芯內部短路著火后,撲救難度要高于燃油車,因此,電動汽車火災事故的危害性可能更高。”
充電中后期自燃隱患大
電動汽車自燃原因既有充電時的無故自燃,也有外力碰撞等因素所致,基本源于動力電池。記者梳理發現,大部分電動汽車起火事故發生在充電中或剛結束充電時。“這是因為電池發生火災的概率與荷電狀態呈正相關,也就是說,電池內充入的電能越多,各電芯正負極之間的電勢差就越大,也就越容易著火,且著火后的危險性也就越大。”曹廣平指出。
據了解,鋰離子電池充電著火存在U型曲線規律,即充電初期因電流較大,在充電插頭、插座、電纜、充電機或充電樁,以及充電的電池回路中易過熱,發生自燃的可能性較大;充電后期,雖然電流越來越小,但電池電勢會逐步升高,容易擊穿或破壞電池等絕緣結構,也易發生自燃。
如何根除動力電池充電自燃隱患?曹廣平指出,車企、電池企業需加強電池包等預防性設計,集團用戶在車輛充電初期需檢查充電回路各環節溫度及溫升速度,并在充電末期檢查電池累加溫升。“如果升溫異常應立即停止充電。同時,個人用戶應盡量在涼爽、通風處充電,避免暴曬導致電池過熱帶來自燃危險。”
需全產業鏈共同解決
由于動力電池在過充、過熱、短路、機械觸發等各類因素作用下易起火,且撲救難度大、復燃風險高,這對企業設計研發提出了新要求。
曹廣平指出,維護是防止電池失火的重要工作。“很多車企在車輛運行后臺建有數據監控平臺,有助于發現具體用戶的電池隱患,并根據數據及時遏制事故苗頭,盡力做到防患于‘未燃’。”同時,在滿足續航里程需求的情況下,應盡可能減少電池使用量,這也能降低火災概率。“因為車載電池越多,系統就越復雜,熱管理、電池管理的難度越大,失效概率也就越大。”
“如果將氫燃料電池和鋰電池結合使用,將發揮重要作用。”北京大學教授其魯曾指出,“應鼓勵推廣使用甲醇燃料電池,其工作原理和氫燃料一樣,但并不需要低溫、高壓使用,可以和鋰電池結合,在技術方面以混合動力或增程式動力為導向,將有望推動電動汽車快速發展。”
此外,曹廣平還指出,電池防火不僅是車企、電池企業的事情,而是全產業鏈需要共同面對的問題。“電池生產前材料的一致性和設備、工藝等要求嚴格執行,才能起到綜合防治效果。”