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    電池安全成電動車頑疾 國標或引發行業變革

    2021-04-24 ryder

    近年來,頻頻發生的電動車起火、自燃等事故將電池安全推向了風口浪尖,成為消費者關注的焦點。日前,工信部公布了電動車范疇首批三項強制性國家標準,傾覆了電動車和電動客車整車、系統以及零部件等多方面的安全要求,與聯合國電動車安全全球技術法規全面接軌,部分測試指標比國際法規更加嚴格,將于2021年一月一日起開始執行。


    值得留意的是,在此次公布的強制國標中,關于動力蓄電池的安全要求更為嚴苛,重點強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求。特別是新增了電池系統熱擴散實驗,要求電池單體發生熱失控后,電池系統在5分鐘內不起火、不爆炸,為乘員預留足夠的逃生時間。


    電池故障已成電動車首要投訴問題


    電動車核心的三電系統中,電池由于承擔著儲存電能及輸出電能的緊要任務,因此處于關鍵地位。然而,電池安全卻成為了電動車的一大頑疾,車質網數據顯示,截至目前來自于電動車的投訴中,排名前三的問題均與電池質量有關,包括動力鋰離子電池故障、充電故障以及續航能力不準等三個方面,分別占電動車整體投訴量的17.3%、11%和6.2%,占比之和已超1/3。


    經過進一步分解發現,有超過60%的電動車在行駛里程不到20000公里時便出現了電池問題。其中動力鋰離子電池故障和充電故障緊要聚集在一些入門級微型電動車產品上,以自主品牌居多,且大多出今朝車輛使用1-3年期間。由于受到產品價格因素影響,這些車型所搭載的電池在用料以及技術方面可能無法達標,隨著車輛使用年數的新增,電池性能的短板很快暴露。除微型電動車外,SUV車型的投訴占比也相對較高,緊要聚集在自主品牌純電動小型SUV中。此外,從車型年款分布情況來看,2016-2018款車型問題相對較多,而2018款之后的車型動力鋰離子電池和充電故障問題的投訴分明較少,側面也體現出隨著技術水平不斷進步,部分車型的電池故障問題已逐步得到改善。


    比較而言,續航里程不準這一問題相對更加分散,且緊要聚集在車輛使用1個月內,表現出一定的胎里帶屬性。一方面反映出絕大多數電動車廠商為了追求更長的續航里程,可能存在虛標的情況;另一方面或與電池管理技術有關,電動車廠商在使用供應商供應的電池時由于不具備相關核心控制技術,從而導致電池性能發揮失常。


    電池性能和安全應兩手抓


    在電池安全問題日益突顯的同時,電動車的電池性能卻迎來了重大技術沖破,一項來自我國汽車動力鋰離子電池產業創新聯盟在線公布的《報告》稱,2019年,國內汽車市場上普遍使用的三元鋰電池磷酸鐵鋰電池系統能量密度最高分別可達182.44Wh/kg和144.9Wh/kg,較2018年同比上升10.3%和2.3%。可見,當前國內動力鋰離子電池發展大多聚焦于要怎么樣提升能量密度,但過快的產品迭代速度很難保證充分的驗證周期,因而存在一定的安全隱患,強制性國標執行后勢必將推動電池安全技術不斷升級,進而促使電動車朝著高可靠性、低故障率的積極方向發展。


    事實上,在強制性國標公布前,已經有不少電池廠商和電動車廠商開始關注電池安全。作為國內電池行業的領軍者,寧德時代很早便提出了電池全生命周期安全理念,從電池的量子動力學仿真分解出發,通過在計算機上仿真模擬電芯在安裝到汽車上使用時可能遇到的各種意外狀況,對電池加工的全過程進行安全管控。相比之下,更加重視技術研發的比亞迪則推出了最新一代的刀片電池,基于安全指數較高的磷酸鐵鋰電池打造,其失控溫度遠高于三元鋰電池,同時電池包具有更高的整體剛性,抗變形、耐擠壓和抗穿刺的能力也更強,并順利通過了行業公認最嚴苛的針刺穿透探測。


    電池安全技術升級或引發行業變革


    作為三電系統中技術含量最高的部件,電池成本一直左右著電動車的價格。伴隨電池安全技術的升級,電池制造和銷售成本也將進一步提升,可以預見的是,定位低端的電動車將逐漸被市場淘汰。因此從一定程度上來說,強制性國標也將推動國內電動車向著中、高端化發展。


    另外,在國內新能源汽車補貼力度繼續減弱的情況下,電動車廠商也面對著較大壓力。要怎么樣權衡電池成本與汽車產品價格之間的關系,在提升電池安全性能的同時確保汽車產品擁有更強的市場競爭力,將成為將來車企生存的新課題。


    強制性國標關于推動電池安全提升實在可以起到積極用途,但從電動車整體安全角度來看,電池安全只是其中的一個環節,充電過程中的安全同樣應當引起關注,尤其是面對電動車廠商標準不一的充電設施和充電形式,是不是也有必要推出統一的國家標準,則是相關部門接下來要考慮的問題。

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