為安全出招

陳秀娟

針對新能源汽車頻發的安全問題，業內專家們又有何妙計？

最近幾年，我國新能源汽車發展勢頭迅猛。數據顯示，2015年我國的新能源汽車產銷分別為340471輛和331092輛，同比分別增長3.3倍和3.4倍，新能源汽車產銷出現爆發式增長。

然而，多起電動公交車起火的消息讓人們在為新能源汽車火爆發展歡呼雀躍的同時，也多了幾份對其安全的冷思考。

在這些電動公交車起火事件中，有的是充電時著火、有的是行駛中自燃，還有的是一些人為因素……整車安全問題迫在眉睫，這些不能承受之痛該如何解決？

“規范管理”是前提

電動汽車在行駛中突然自燃的現象在日常生活中并不陌生。2015年12月8日上午9點多，一輛知豆四輪電動車在沿當地花市路由北向南行駛至惠政路路口北側200米處時，突然自燃，致一人死一人傷。以此為代表的血淋淋案例把純電動車安全問題推向風口浪尖。

根據2013-2015年工信部發布的我國新能源推廣數據顯示，國內具有生產合格證的電動汽車為49.7萬輛，已經達到一定的市場體量。不過伴隨新能源汽車保有量的增多，電動汽車發生事故的幾率也有所增加。

針對“新能源汽車火災”的安全問題，科技部電動汽車重大項目監理專家組組長王秉剛在3月27日，由中國電動汽車百人會針對電動汽車的安全問題舉行的研討會指出，安全性問題將成為影響電動汽車健康發展與成敗得重要問題，發展新能源汽車要堅持安全第一的思想。

那么，如何減少電動汽車的安全問題呢？

科技部高新司交通處副處長李宏剛認為，科學、有效、規范的管理好安全技術需要進行系統的研究。應該更多地進行電動汽車安全使用方面的宣傳，在安全使用方面進行專門的輔導，或為車主提供安全手冊，提示車主應該定期或不定期做哪些工作。“比如電動汽車從整車廠生產出來交到用戶手中，應進行科學、有效、規范的管理。從技術角度來講，從電池的研發到電池重組直至裝車，在安全技術方面進行系統研究和保障，同時還需電動汽車安全使用的科普宣傳。”李宏剛說道。

由此看來，行駛中的規范管理對電動車的安全問題來說是一個大前提。

安全始終是核心

除了規范管理消費者在安全使用上應注意的問題外，深究產品本身的安全問題更是重中之重。

安全始終是產品的核心，記者查閱資料發現，電動汽車和常規汽油、柴油車的最大區別是，新增加了高能量的電儲能設備以及相配套的控制系統。新能源的引入，對于已經有著已經快速發展了約半個世紀的成熟汽車行業來說帶來了全新的挑戰。而儲能設備（動力電池以及超級電容，以下簡稱電池）、BMS（電池管理系統）以及充電機則是其中三個影響安全的最重要因素。

對此，王秉剛表示。“安全技術是高性能電池應用的基礎。更大能量、密度更高的電池要得到應用，但前提是安全技術要過關。對有安全事故的汽車產品，經查實如果是產品設計與制造的問題，應該召回，應該停產整頓。”

一般來說，單體電池起火和比能量關聯度較高，國聯汽車動力電池研究院院長盧世剛指出，當電池比能量達到150Wh/kg以上時，起火的概率比較高。在此條件下，三元材料與磷酸鐵鋰電池相比，比能量高，更易出現火災類似事故。因此，提高電池比能量是一把雙刃劍，對此，他建議企業在開發過程中要把握一定的尺度，做到適可而止。

對于電池引發火災的原因，王秉剛則指出，單體電池引起火災的原因，主要是內部短路造成，內部短路又可以分為單體本身原因，如局部的溫升、雜質/毛刺、枝晶、隔膜缺陷、隔膜變形。外部原因主要有穿刺、受擠或外部起火。

另外，對于三元電池人工針刺易起火的現象，王秉剛表示，國外對單體電池沒有做針刺的要求，然而，三元材料遇到針刺可能會起火，需要從技術上尋求突破。他指出，微宏動力研發的不燃燒電池的固態電解質就大大減少了發熱，燃燒過程中電解質占熱量的72%，在針刺試驗中僅產生冒煙現象，而沒有引起大火。“我覺得安全性還是要依靠技術創新”，王秉剛強調。

三元材料到底發生風險的可能性有多大，盧世剛指出，如果用磷酸鐵鋰和三元材料相比，在單體電池出現熱失控的情況下，磷酸鐵鋰是冒煙，三元材料是著火。此時，系統保護功能如果失效、絕緣失效、機械控制失效，都會產生安全事件，所以系統可靠性是保證電池安全性的重要因素。

電池的安全問題如何解決？

那么，究竟該如何解決電池引發的起火問題？盧世剛指出了產品質量的重要性。他指出，在產品質量方面，我國確實比國外的水平要低，三星、LG經過評估后，報出的故障率是0.017ppm，主要應用在小車，而目前搜集到的國內產品的數據是10ppm，所以對于企業來說，應該在產品質量上做文章。

在王秉剛看來，這需要從技術上尋求突破，解決滅火首先要提高單體質量水平，其次是電池系統設計、電池箱滅火裝置、整車設計，以及防外部短路的問題，都應該加強技術上的創新，真正解決技術性問題，保證電動汽車安全性。

對于電池帶來的安全隱患問題，中國汽車技術研究中心首席專家王芳則有著自己的理解。在她看來，要解決動力電池安全隱患，需要了解電池的安全區域，做到對癥下藥。

對此，王芳指出“電池的性格有內向的、也有外向的，我們必須找到電池發脾氣的點是在哪里”。她建議，企業通過電池安全性測試，充分了解電芯的特性，了解它到底是一個性格內向的孩子，還是一個比較活潑的孩子。如果是活潑的，就應考慮在某一些使用環節，包括在系統集成的時候增加一些輔助的限制措施，讓它相對處在規矩的范圍內，讓它的優良品質安全的體現出來，讓它在整個使用過程中降低由于性格特別活潑而發生安全事故的風險。她強調，對于單體模塊來說，其本身的安全性必須要達標，另外，在知道電池的安全特性以后，要附加合適的安全性設計，把系統集成做好，這樣才能生產出真正可靠的電池系統。

另外，在微宏動力研究院院長、研發副總裁仝志明看來，如果能實現鋰離子電池系統的“不燃燒”也可以有效解決電池帶來的電動汽車安全隱患問題。

仝志明在介紹微宏動力最新發布的“不燃燒電池”技術時，將鋰離子電池比喻為自帶火柴的油箱。“火柴是電能，里外短路都會產生高溫。高溫很容易把相關的東西點著，從這個角度來講，鋰離子電池比汽油危險。目前，鋰離子電池的電解液容易著火，就像汽油一樣，而微宏動力現在做的就是實現電解液的‘不燃燒。此外，高溫隔膜技術也是保證鋰離子電池安全的重要保障，該技術可保證電池在300攝氏度高溫下不發生收縮，防范電池內部短路，從而避免熱失控。”仝志明說道。

那么。電池燃燒發生后又該如何解決滅火問題？ 王秉剛提出，應提高單體電池質量水平、加強電池系統設計、電池箱配備滅火裝置，對電動客車的整車設計應提出防火設計要求此外，政府要完善考核標準。

對此，王秉剛強調：“新能源汽車的發展速度要以安全為前提，如果做不到安全，寧可把速度放慢一點。”