新能源汽車安全需三方協(xié)力確保

有關(guān)人們的出行方式和安全問題永遠(yuǎn)都是大眾關(guān)注的焦點(diǎn)，在剛剛過去的2018年315晚會(huì)上，央視針對(duì)電動(dòng)自行車安全問題發(fā)布了四號(hào)消費(fèi)預(yù)警，在播出的實(shí)驗(yàn)視頻中，當(dāng)電動(dòng)自行車電池過充后，電池起火并引燃車身其它部件，引起社會(huì)熱議。而從專業(yè)角度來說，這個(gè)預(yù)警其實(shí)也應(yīng)該帶來更理性的思考。

自2014年以來，我國新能源汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。截至2017年底，全國新能源汽車保有量已達(dá)153萬輛。越來越多的消費(fèi)者選擇新能源汽車作為出行工具，也有很多消費(fèi)者出于對(duì)電動(dòng)車的不了解以及電池安全的擔(dān)心而止步不前，認(rèn)為凡是事故，即是問題電池導(dǎo)致。

事實(shí)上，根據(jù)公開資料整理，在2017年上半年國內(nèi)外發(fā)生的電動(dòng)車事故中，針對(duì)其成因進(jìn)行分析，其成因主要有電池使用不當(dāng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)存在缺陷、車體設(shè)計(jì)保護(hù)不到位、過充引發(fā)起火等原因。可見，電動(dòng)車整車設(shè)計(jì)、制造、電芯品質(zhì)、電控系統(tǒng)的管控、消費(fèi)者正確使用等方方面面都關(guān)乎電動(dòng)車安全，電動(dòng)車企業(yè)、電池及電控系統(tǒng)供應(yīng)商以及消費(fèi)者三方通力協(xié)作，才能更好的確保電動(dòng)車安全。

整車企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)造車思路

確保電動(dòng)汽車安全，整車企業(yè)責(zé)無旁貸。其中，科學(xué)的安全理念、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈_發(fā)流程、超越同級(jí)的碰撞保護(hù)性能、完善的電子電氣安全保護(hù)方案等都必不可少。電動(dòng)汽車的運(yùn)行實(shí)質(zhì)是電氣系統(tǒng)整合到傳統(tǒng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)，對(duì)于電動(dòng)汽車而言，電池管理系統(tǒng)是能量供給的控制單元，其設(shè)計(jì)中一系列診斷和保護(hù)機(jī)制，是控制系統(tǒng)魯棒性和相應(yīng)功能安全的保障，完善的電池管理系統(tǒng)既是對(duì)動(dòng)力電池的保護(hù)，也是對(duì)電動(dòng)汽車行駛安全的保護(hù)。

為確保動(dòng)力系統(tǒng)安全，整車企業(yè)應(yīng)在研發(fā)制作過程中轉(zhuǎn)換過去制造傳統(tǒng)車的思路，以電池電機(jī)電控為中心去設(shè)計(jì)制造整車，在設(shè)計(jì)初期，就引入專業(yè)的鋰電及系統(tǒng)供應(yīng)商確保設(shè)計(jì)合理安全。同時(shí)應(yīng)采用分層、分級(jí)的安全理念——首先是防控事故發(fā)生；其次一旦發(fā)生熱失控，要盡量避免整車燃燒、爆炸；再次，事故發(fā)生后要控制在可控范圍內(nèi)。

其次，一套完整的試驗(yàn)驗(yàn)證體系同樣必不可少。整車企業(yè)在產(chǎn)品試驗(yàn)階段應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)通過針刺、火燒、電化學(xué)、高壓、碰撞以及極端寒冷、極端炎熱等試驗(yàn)，確保車輛在使用過程中克服極端環(huán)境，完好無損。

電池企業(yè)應(yīng)平衡高比能量與安全

電動(dòng)汽車的動(dòng)力核心是電池、安全的核心是電池安全，電池生產(chǎn)商在這一過程中發(fā)揮著極其重要的作用。

隨著人們對(duì)出行體驗(yàn)的品質(zhì)化需求，對(duì)電動(dòng)車也期待越來越高的的續(xù)航里程參數(shù)，這也勢(shì)必要求更高性能的電池。但在電池能量密度提升的同時(shí)，對(duì)于高能量密度電池安全性也有質(zhì)疑的聲音。

對(duì)鋰電行業(yè)來說，電池能量密度和安全性實(shí)際是相輔相成的兩個(gè)要素。鉛酸電池十分穩(wěn)定安全，但由于能量密度過低和環(huán)境污染問題，難以獲得新能源汽車市場(chǎng)的認(rèn)可，追求基于環(huán)保、安全的高能量密度是參與動(dòng)力電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)的一致目標(biāo)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新和政策標(biāo)準(zhǔn)都在為電池的安全性保駕護(hù)航。

企業(yè)主動(dòng)研發(fā)包含電池材料及內(nèi)部設(shè)計(jì)，如防燃電解液、陶瓷隔膜；二是電池外部設(shè)計(jì)，如防爆閥；三是軟件管理與控制，如BMS等；而包括發(fā)改委、工信部、環(huán)保部、商務(wù)部、質(zhì)檢局等多部委在內(nèi)，均針對(duì)國內(nèi)動(dòng)力電池行業(yè)出臺(tái)了相關(guān)政策。

就電池安全性而言，國內(nèi)鋰電池強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)除綜合采納多項(xiàng)國內(nèi)外電池標(biāo)準(zhǔn)（如UL、UN、IEC等）中的成熟安全測(cè)試項(xiàng)目外，還對(duì)熱濫用、外部短路、跌落、過充電等測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行了修改完善；以國內(nèi)領(lǐng)先的動(dòng)力電池制造商比克電池為例，其動(dòng)力電池生產(chǎn)車間采用了高度自動(dòng)化的“智造”體系，從原材料到電池成品共需要大約10道工序，每一道工序都會(huì)盡量減少人為干預(yù)，以此來保證最終成品電芯的安全性和一致性。

為保證安全，比克配備了多重解決方案。在用可防止電池?zé)崾Э氐奶厥獠牧现瞥傻膯误w電芯中用采取了特殊硬件設(shè)計(jì)，以防止電池在極端濫用情況下，確保電池有效熱釋放，以保證電池不因過熱發(fā)生危險(xiǎn)。

在電池包/模組中，高性能電芯與智能電池管理系統(tǒng)相輔相成，實(shí)現(xiàn)了安全與效能的雙保險(xiǎn)，確保使用過程中任何單一電芯發(fā)生熱失控，都能通過內(nèi)部熱阻斷、斷路、泄壓、隔離、緩沖等多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)安全，使電池包/模組仍能繼續(xù)正常工作。

在保證安全的同時(shí)，使車輛續(xù)航里程增多解決里程焦慮問題，電池的能量密度提升就是關(guān)鍵技術(shù)突破，發(fā)展高能量密度動(dòng)力電池體系是主流趨勢(shì)，比克電池堅(jiān)持走三元技術(shù)路線，據(jù)悉比克電池已經(jīng)研發(fā)出了目前國內(nèi)能量密度比最高的3.0動(dòng)力電池，達(dá)到近250WH/kg。

保證安全性和高能量密度兼顧業(yè)已逐步成為當(dāng)下電池市場(chǎng)整合的一個(gè)重要門檻，相較之下，研發(fā)速度更快、研發(fā)投入更大、品質(zhì)安全有保障、動(dòng)力電池實(shí)際運(yùn)行效果更長(zhǎng)的企業(yè)將在下一階段的競(jìng)爭(zhēng)中獲得最大化優(yōu)勢(shì)。

消費(fèi)者應(yīng)養(yǎng)成正確使用與維護(hù)習(xí)慣

無論是315展現(xiàn)的電動(dòng)自行車過充起火，還是新能源汽車過往事故成因顯示，消費(fèi)者自身的正確合理使用和后期維護(hù)也是影響新能源汽車駕乘安全的重要因素。

正確充電

專家建議每天勤充電，這樣就可以使電池處于淺循環(huán)的狀態(tài)，更利于使用壽命的延長(zhǎng)。如果電量表指示紅燈區(qū)域時(shí)，司機(jī)需要停止運(yùn)行，盡快充電，否則長(zhǎng)此以往，電池的損耗率會(huì)大大升高。符合條件的車主可以免費(fèi)讓技術(shù)人員安裝家用充電樁，或利用快速充電站或換電服務(wù)，不能私自拉線私建充電設(shè)備，以免因?yàn)檫^充、或電流不符導(dǎo)致安全問題。

定期檢查電池和保養(yǎng)

和傳統(tǒng)汽車一樣，新能源汽車也要按時(shí)保養(yǎng)，建議兩到三個(gè)月維修保養(yǎng)一次，除了平常的胎壓和剎車性能、螺絲松動(dòng)常規(guī)的保養(yǎng)外，新能源車不能忽視的是對(duì)電池的定期檢查和保養(yǎng)，在使用過程中，如果電動(dòng)車的續(xù)行里程在短時(shí)間內(nèi)突然大幅度下降十幾公里，則很有可能是電池組中最少有一塊電池出現(xiàn)問題。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)到銷售中心或代理商維修部進(jìn)行檢查、修復(fù)或配組。這樣能相對(duì)延長(zhǎng)電池組的壽命和避免安全隱患。

行駛安全

電動(dòng)車在起步、載人、上坡時(shí)，盡量避免猛踩加速，形成瞬間大電流放電。此外盡量避免涉水、物理撞擊等，減少可能的安全隱患。

我國從2009年開始在全國范圍內(nèi)啟動(dòng)新能源汽車推廣至今，在電動(dòng)化上已經(jīng)率先進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，自主發(fā)展的格局已經(jīng)形成。新能源和信息技術(shù)的快速進(jìn)步為汽車革命奠定了基礎(chǔ)，這場(chǎng)體系化與生態(tài)化的汽車變革存在巨大的發(fā)展空間、想象空間和創(chuàng)新空間。而在這其中，安全問題是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命線，也是擺在各整車企業(yè)和動(dòng)力電池供應(yīng)企業(yè)的頭等大事，只有以發(fā)展促安全、以安全保發(fā)展，多方協(xié)作構(gòu)建電動(dòng)汽車的安全體系，以技術(shù)創(chuàng)新來提升電動(dòng)汽車的安全性能，用責(zé)任意識(shí)來消除安全隱患，才能保障中國的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健前行。

附——比克電池：十大工序確保能量密度高且安全穩(wěn)定

比克電池生產(chǎn)車間采用了高度自動(dòng)化的“智造”系統(tǒng)，從原材料到電池成品共需要大約10道工序，每一道工序都會(huì)盡量減少人為干預(yù)，以此來保證最終成品電芯的安全性和一致性。

第一道工序：正負(fù)極勻漿

這個(gè)工序的作用是將嚴(yán)格計(jì)算配比的正負(fù)極所用的材料在勻漿罐里充分?jǐn)嚢杈鶆颍谶@一過程中需要嚴(yán)格控制粉塵，以防止粉塵對(duì)電池一致性產(chǎn)生影響，其粉塵管控水平相當(dāng)于醫(yī)藥級(jí)別。

第二道工序：涂布

涂布車間會(huì)將攪拌好的漿料均勻附著在鋁箔上，然后在使用專用油加溫的烘箱內(nèi)進(jìn)行懸浮烘干，其目的是避免漿料流動(dòng)，保證附著均勻。這也是保證電池成品性能一致性的重要環(huán)節(jié)。

第三道工序：碾壓

在碾壓車間里，通過壓力為50噸左右的輥將附著有正負(fù)極材料的鋁箔進(jìn)行碾壓，一方面讓涂覆的材料更緊密，提升能量密度，保證厚度的一致性，另一方面也會(huì)進(jìn)一步管控粉塵和濕度。

第四道工序：正負(fù)極分切

將碾壓后的鋁箔根據(jù)需要生產(chǎn)電池的尺寸進(jìn)行分切，并充分管控毛刺（顯微鏡下可見）的產(chǎn)生，這樣做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。目前分切車間的分切速度為每分鐘60米。

第五道工序：正極片烘烤

分切完成后，需要進(jìn)一步處理極片里的水分，水分過多會(huì)影響電池性能，水分過少會(huì)產(chǎn)生掉粉，同樣影響性能。所以，這個(gè)車間的作用就在于讓正極材料與基體間以最少的水分和諧相處。

第六道工序：卷繞

一定長(zhǎng)度的極片烘烤后被加上白色的隔膜后在這里纏繞成卷芯。由于負(fù)極需要包裹正極，中間還有隔膜，而正負(fù)極極片的差又要控制在零點(diǎn)幾毫米內(nèi)（零點(diǎn)幾毫米內(nèi)完成負(fù)極包裹正極與隔膜），因此，這里的自動(dòng)化程度和精度進(jìn)一步提高。目前的卷繞機(jī)速度為2秒/個(gè)。

第七道工序：裝配

這里是我們生產(chǎn)車間內(nèi)自動(dòng)化程度最高的一個(gè)，已經(jīng)完全可以做成關(guān)燈車間，完全不需要認(rèn)為干預(yù)，其每分鐘的裝配量為130顆電池。

第八道工序：注液

這一車間也采用了無人操作的設(shè)計(jì)，主要是將電解液注入裝配好的電池內(nèi)，通過全自動(dòng)的注液、稱重來控制電解液注入量。如果電解液注入量過大，會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱甚至直接失效，如果注入量過小，則又影響電池的循環(huán)性。

第九道工序：正極帽蓋焊接封口

將注液后的電池加上帽蓋后進(jìn)行焊接封口，雖然程序叫封口，但其實(shí)每個(gè)電芯在帽蓋上都會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)安全閥，當(dāng)電池發(fā)熱量過大時(shí)，電芯上的安全閥會(huì)打開泄壓，防止單顆電芯的故障影響電池模組甚至整個(gè)電池包和車輛的安全。至此，其實(shí)一顆電芯的生產(chǎn)就算完畢了，但由于動(dòng)力電池的特殊性，這里還要增加一道工序。

第十道工序：噴碼裝盤

在這里，每顆電芯都會(huì)產(chǎn)生唯一身份證號(hào)碼。日后如果出現(xiàn)故障，只要通過掃碼就可以看到這顆電池的所有信息，誰家提供的原材料，在哪條生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中的一切環(huán)節(jié)都能做到有據(jù)可查，有可追溯性達(dá)到了100%。

至此，一顆電芯完成了其從原材料到成品的全過程，后面要做的就是篩選一致性，然后根據(jù)不同車企的需求來進(jìn)行模組和Pack封裝，直至最后裝載于新能源車上為我們的出行提供更清潔更充沛更安全的動(dòng)力和更長(zhǎng)的續(xù)航里程。