尹靜鵬
摘 要:在當前汽車領域中,新能源汽車越來越受到人們的關注。新能源汽車不僅能夠減少傳統能源的消耗,而且還有利于環境的保護,在世界各國得到了廣泛的關注。本文主要針對新能源汽車的安全性進行了分析,對新能源汽車的發展進行了討論,并給出新能源汽車發展的建議,以供同行專家參考。
關鍵詞:新能源 汽車安全 電動汽車
New Energy Vehicle Safety Analysis and Development Suggestions
Yin Jingpeng
Abstract:In the current automobile field, new energy vehicles have attracted more and more attention. New energy vehicles can not only reduce the consumption of traditional energy, but also benefit the protection of the environment, and have received widespread attention in countries around the world. This article mainly analyzes the safety of new energy vehicles, discusses the development of new energy vehicles, and gives suggestions on the development of new energy vehicles for the reference of experts in the industry.
Key words:new energy, vehicle safety, electric vehicle
1 引言
傳統能源的長期消耗,使其能源儲存量越來越緊張,并且對周邊的生態環境帶來了較大的危害。隨著國家對新能源政策的引導,新能源汽車必將成為未來汽車行業的主流。我國是世界上最大的汽車消費市場,每年都會消耗大量的石油資源,而我國的石油資源并不豐富,因此,對于我國而言發展新能源汽車是十分緊迫的一個問題,在保障新能源汽車使用安全的前提下,大力發展新能源汽車行業勢在必行。
2 新能源汽車安全事故特點分析
據有關統計分析,在2018年新能源汽車安全事故中專用車、客車、乘用車所占比例分別為19%、24%、57%,從這些數據中可以發現乘用車安全事故發生概率最高。現在有相當一部分人對當前應用最為廣泛的三元電池的安全性存在質疑,但實際上引起新能源汽車安全事故的原因有很多,主要分為以下四大類:一是電池系統故障,這是新能源汽車中故障率最高的一項,其占比大約在48%,其中電子元件故障率占比約36%,機械性能方面故障率約12%;二是單體電池故障,這一故障率占比在17%,其中單體電池芯部一致性問題大約在6%作用,電解液泄露發生概率在4%,電池內部的短路及其他不明問題發生的概率大約為7%;三是整車電池故障,這一故障發生的概率大約在25%,導致這一故障發生的原因是多方面的,其中用戶自私改裝電路及不規范使用是產生這一問題的最主要原因;四是其他部件故障,其占比大約為10%。
在我國新能源汽車行業發展的初期階段,整個行業具有過度追求生產規模,而對新能源汽車的質量、安全考慮不周全,這主要表現在以下兩方面,一方面是在國家新能源汽車財政補貼的刺激下,企業不斷加大新能源汽車電池得到能量密度,這就導致新能源汽車電池產品更新迭代過快,許多新的電池來未來得及進行完整生命周期的測試就投放到市場中,這就對新能源汽車電池安全性問題買下了隱患;另一方面是在整個新能源汽車行業缺乏完善的檢測標準,對于電池的老化問題沒有明確有效的驗證手段,此外,在車輛使用方面,新能源汽車在使用一定年限或一定公里之后,出現電器件失效、防水性下降等問題,由于沒有明確的年限檢查制度,這些小的問題未能得到有效的解決,這就為后期安全事故埋下了隱患。
3 新能源汽車安全分析
3.1 新能源汽車安全問題
對新能源汽車事故發生案例分析,電池方面事故仍然是新能源汽車要面臨的一個重大難題。對于新能源汽車電池方面事故發生的原因主要分為兩個方面,一方面是三元鋰電池的質量問題,另一個方面是使用不當造成的。下面對新能源汽車存在的安全隱患進行分析:一是,三元鋰電池本身的特點,其電池密度較高,能夠滿足長續航的要求,但其工作溫度必須低于200攝氏度,若溫度高于200攝氏度,三元鋰電池則會釋放出化學性質非常活潑的生態氧,從而引起電池自燃,并且這種電池燃燒后撲滅難度較大;二是,由于三元鋰電池是圓柱狀,并被封裝起來,在電池產生自燃時,電池內部會產生大量的熱能,從而容易引起爆炸;三是,三元鋰電池其本身安全性不高,在出現擠壓、碰撞等情況下均可能產生電池自燃的現象發生;四是,不進行規范充電也是導致電池事故發生的重要原因之一;五是,隨著新能源汽車使用時間的增加,電池的密閉性變差,可能會導致電池進水,從而引發短路導致電池故障,此外,在電池進行充電時,頻繁的進行開關操作,容易在接觸器表面溫度過高,從而引起安全事故。
3.2 新能源汽車安全問題防范措施
通過上述分析,可以發現在新能源汽車電池方面仍然存在較大的安全隱患,因此應對從改善電池材料以及規范新能源汽車電池使用方法來進行防范。新能源電池材料至關重要,改善電池材料不僅能夠提高電池的工作效率,而且還能提高新能源電池使用時的安全性,例如,在對電池正極進行包裹時,將目前使用的多晶粒正極材料改為單晶粒正極材料,這樣不僅能夠提高電池的穩定性,而且還有較好的隔熱、阻燃的效果。對于規范電池的使用方法及充電方式方面,首先應當從提高電池充電速度方面入手,同時還應當注意加強電池充電過程中的保護功能;其次,相關部門應當制定完善新能源電池使用規范,并加強宣傳,使每一位新能源車主都能意識到規范充電的重要性;在進行電池充電時,應確保車輛與充電樁之間的安全距離。通過對上述分析的兩方面入手,嚴格推進新能源電池安全防范措施,從而不斷促進我國新能源汽車行業健康發展。
4 新能源汽車發展研究
4.1 國外新能源汽車相關政策
在美國奧巴馬政府時期已經提出了生物燃料電池與氫燃料電池的新能源汽車,當前美國主推的是電動、混動、清潔柴油、乙醇以及燃料電池等類型的汽車,并且美國計劃將在2022年之前將整個國家的石油消耗量降低21%。美國新能源汽車是通過稅收、政府撥款以及相關法律等政策在進行推進,制定相關法律來強制規范新能源汽車市場,通過減免新能源汽車稅收,增加傳統汽車稅收以及燃油的稅收,政府、企業以及各社會團體進行宣傳,從而不斷推進新能源汽車政策。
歐盟作為國家聯合體,不能制定明確的政策,主要是由歐盟對其成員國提出各種指導意見與新能源汽車發展方向。歐盟從1993年至2019年,不斷發表關于新能源汽車的指導性文件,歐盟國家在生物燃料方面較為成熟,其新能源燃料主要是以生物燃料為主,氫燃料作為新能源汽車的長期發展重點。
日本早在2006年7月份就發布了日本新能源汽車發展布局,其目標在2030將新能源汽車作為日本經濟的另一支柱型產業,降低50%的石油使用量。并且日本首先采用混合動力型技術來降低燃油的消耗,其次通過建立新能源汽車配套設置,進而促進乙醇汽油與柴油等多方式的過度方式,從而不斷推進燃料電池車與電動汽車的不斷發展。
4.2 中國新能源汽車發展現狀
近些年來,我國汽車行業不斷發展,同時我國已經成為世界上最大的汽車消費市場,但由于我國人口基數較大,石油資源比較匱乏,對石油進口的依賴度較大,我國政府為了改善這一現狀,大力發展新能源汽車行業已經成為我國未來一段時期內的重點工作。具有美國路透社報道,全球汽車廠商預計在未來10年內將投資3000多億美金進行新能源汽車的研究與開發,并且將近46%的投資金額將在中國市場。但由于我國在新能源汽車方面起步較晚,我國在新能源汽車的基礎研究仍存在小部分差距。目前我國新能源汽車領域方面存在技術與資源層面的制約,除一線城市意外,其他城市的新能源汽車配套設施較差,從而制約我國新能源汽車行業的發展;我國天然氣能源汽車基數較多,并且技術已經較為成熟,主要集中在東北以及西北地區;在氫燃料汽車方面的基礎配套設施也得到了一定的發展,但距大規模推廣還需要一段時間;新型鋰電池是混動、純電動以及燃料電池的核心技術,我國在這領域發展也較為迅速,但在核心技術方面與西方國家相比仍然存在差距。
5 新能源汽車發展建議
我國新能源汽車行業在發展過程中,應當注意建立以下三個體系,分別是:技術路線的確立、技術研發體系以及產業發展體系。
在技術路線方面,企業應當給予充分的認識,因為技術是新能源汽車行業發展的基礎,是推動我國混動、純電動以及燃料電池發展的基礎,現階段,混合動力新能源汽車是中期新能源汽車發展的重心。
根據歐美國家新能源汽車發展經驗可以發現,企業積極參與技術研發對新能源汽車的發展是極其重要的,新能源汽車的研發特點是高投入、高風險,單純的依靠市場發展很難在短時間內完成技術研發體系,應對充分考慮能源與環保等多方面的問題,這就需要政府與企業一起來構建研發體系,從而推動新能源汽車行業健康發展。
新能源汽車市場仍處在發展階段,還需要投入大量的基礎設施,新能源汽車企業與相關供應商應對達成戰略同盟,進而共同抵御市場的風險,同盟企業應當具有優劣互補、目標相同以及具有共擔風險、共享利益的特點,通過加強彼此之間的合作來不斷完善整個汽車行業的結構。
6 結語
綜上所述,在新能源汽車安全方面,其問題主要集中于電池方面,這一問題可以通過改善電池包裹材料,以及對充電過程進行規范,這樣便可使電池安全事故發生率得到顯著降低;針對我國新能源汽車發展方向,應從技術路線、技術研發體系以及產業發展體系三方面入手,從而不斷推動我國新能源汽車行業健康持久發展。
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