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據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年以來，已發(fā)生的新能源汽車自燃或爆炸問題已有近50起。頻頻發(fā)生的自燃事故讓全社會對電動車在高溫環(huán)境下的安全問題以及電池穩(wěn)定性的擔(dān)憂更進了一步。發(fā)生此類事件的原因到底是什么？近日，經(jīng)濟日報記者采訪了北京大學(xué)教授、鋰電“達沃斯”學(xué)術(shù)委員會主席其魯。
為了確保2008年北京奧運會所有電動公交車的安全運行，其魯團隊曾經(jīng)開展過研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電動汽車安全性不僅由電池決定，鋰電池材料不當(dāng)也是主要原因。
在其魯看來，起火事故的原因中，動力電池自燃占比為31%，主要因為鋰電池材料選擇不當(dāng)以及電池本身的質(zhì)量問題。“快速充電時，導(dǎo)電性不好的鋰電池容易產(chǎn)生大量熱量、溫度急劇升高，導(dǎo)致熱失控。”其魯說。
據(jù)2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計，充電場所是起火的高發(fā)地，占比達50%。
鋰電池里有大量易燃物質(zhì)，比如非水溶性的液態(tài)電解液，當(dāng)其暴露在空氣中，溫度達到60至70攝氏度時就會燃燒。其魯表示，探究電動汽車出現(xiàn)各種問題的原因，不要完全歸因于鋰電池。類比燃油車，其實燃油更易燃燒，發(fā)生燃燒爆炸事故也更加可怕，但是全世界每年燃油車發(fā)生自燃或者爆炸事故的概率還是很低。
近年來，能量密度高、續(xù)航能力強的電動汽車受到關(guān)注，一些密度180Wh/kg，甚至高達200Wh/kg的電池已開始應(yīng)用。但這些鋰電池的材料在充放電過程中更容易發(fā)熱，且隨著能量密度的不斷提高，熱失控幾率也呈大幅上升態(tài)勢。
與此同時，汽車碰撞時，電池組發(fā)生變形，導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路，也容易因易燃電解質(zhì)發(fā)生泄漏最終引發(fā)起火。
“電動汽車的設(shè)計始終是問題的核心。”其魯說，因為在行車或充電過程中，電池要工作就要產(chǎn)生熱量。但截至目前，尚無可實現(xiàn)鋰電池迅速散熱的好方案。所以，加快開發(fā)鋰電池核心材料與電池技術(shù)刻不容緩。但要徹底解決未來電動汽車安全性問題，并不簡單是電池的問題。
其魯認為，近期內(nèi)電動汽車要想大踏步發(fā)展、解決安全性問題，氫燃料電池和鋰電池結(jié)合使用，可能會有著非常重要的作用。“我一直鼓勵推廣使用甲醇燃料電池，這方面我們已經(jīng)開展過十余年工作，甲醇燃料的工作原理和氫燃料一樣，但并不需要低溫、高壓使用，其可以和鋰電池相結(jié)合，在技術(shù)方面以混合動力或者增程式動力為導(dǎo)向，將有望快速推動電動汽車的發(fā)展。”
為了確保2008年北京奧運會所有電動公交車的安全運行，其魯團隊曾經(jīng)開展過研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電動汽車安全性不僅由電池決定，鋰電池材料不當(dāng)也是主要原因。
在其魯看來，起火事故的原因中，動力電池自燃占比為31%，主要因為鋰電池材料選擇不當(dāng)以及電池本身的質(zhì)量問題。“快速充電時，導(dǎo)電性不好的鋰電池容易產(chǎn)生大量熱量、溫度急劇升高，導(dǎo)致熱失控。”其魯說。
據(jù)2017年以來新能源汽車的起火事故分析統(tǒng)計，充電場所是起火的高發(fā)地，占比達50%。
鋰電池里有大量易燃物質(zhì)，比如非水溶性的液態(tài)電解液，當(dāng)其暴露在空氣中，溫度達到60至70攝氏度時就會燃燒。其魯表示，探究電動汽車出現(xiàn)各種問題的原因，不要完全歸因于鋰電池。類比燃油車，其實燃油更易燃燒，發(fā)生燃燒爆炸事故也更加可怕，但是全世界每年燃油車發(fā)生自燃或者爆炸事故的概率還是很低。
近年來，能量密度高、續(xù)航能力強的電動汽車受到關(guān)注，一些密度180Wh/kg，甚至高達200Wh/kg的電池已開始應(yīng)用。但這些鋰電池的材料在充放電過程中更容易發(fā)熱，且隨著能量密度的不斷提高，熱失控幾率也呈大幅上升態(tài)勢。
與此同時，汽車碰撞時，電池組發(fā)生變形，導(dǎo)致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內(nèi)部短路，也容易因易燃電解質(zhì)發(fā)生泄漏最終引發(fā)起火。
“電動汽車的設(shè)計始終是問題的核心。”其魯說，因為在行車或充電過程中，電池要工作就要產(chǎn)生熱量。但截至目前，尚無可實現(xiàn)鋰電池迅速散熱的好方案。所以，加快開發(fā)鋰電池核心材料與電池技術(shù)刻不容緩。但要徹底解決未來電動汽車安全性問題，并不簡單是電池的問題。
其魯認為，近期內(nèi)電動汽車要想大踏步發(fā)展、解決安全性問題，氫燃料電池和鋰電池結(jié)合使用，可能會有著非常重要的作用。“我一直鼓勵推廣使用甲醇燃料電池，這方面我們已經(jīng)開展過十余年工作，甲醇燃料的工作原理和氫燃料一樣，但并不需要低溫、高壓使用，其可以和鋰電池相結(jié)合，在技術(shù)方面以混合動力或者增程式動力為導(dǎo)向，將有望快速推動電動汽車的發(fā)展。”
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