“新能源汽車發(fā)生火災,99%的原因在于電池起火。”一位長期研究電池的專家告訴中國證券報記者。
新能源汽車動力電池包在受到外力撞擊或被尖銳物品刺穿時,可能導致內(nèi)部結(jié)構受損,從而引發(fā)熱失控。在充電或靜置狀態(tài)下,動力電池包內(nèi)部短路或其他電化學反應也可能引發(fā)熱失控。
“中國消防”微信公眾號2024年共披露10余起新能源汽車起火事件。中國證券報記者梳理2024年國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的汽車召回事件發(fā)現(xiàn),共232萬輛汽車因存在“起火風險”被召回,38.07萬輛為新能源汽車,其中28.3萬輛涉及電池問題。
“隨著技術進步,新能源汽車起火的概率和燃油車相近,低于0.005%。”同濟大學汽車學院汽車安全技術研究所所長朱西產(chǎn)對中國證券報記者表示。
多個品牌涉及“起火”事件
中國證券報記者根據(jù)公開信息不完全統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),2024年新能源汽車發(fā)生起火事件超30起(僅指能確認汽車品牌),包括極氪、小鵬、深藍、問界、小米、蔚來、埃安、特斯拉、極狐、奔馳等。僅少部分汽車品牌公開回應了起火原因。
以極氪為例,2024年公司對5起起火事件進行了公開回應。其中,一起為動力電池受到嚴重撞擊,電芯變形擠壓導致車輛起火;一起經(jīng)初步勘探發(fā)現(xiàn)車輛電池底板破損,未明確起火原因;三起僅公布動力電池電壓等參數(shù)指標正常,未公布起火原因。
具體來看,2024年11月26日,極氪009在云南省保山市G5615高速公路上發(fā)生起火事件。極氪法務部12月5日回應稱,因交通事故引發(fā)極氪009起火,未造成人員傷亡。事故車輛在高速行駛時撞擊到前方貨車掉落的傳動軸、齒輪等金屬異物導致著火。根據(jù)事故認定書,初步結(jié)論為動力電池受到嚴重撞擊,電芯變形擠壓導致車輛起火。
2024年8月,長安汽車旗下深藍SL03在行駛途中起火,短暫自行熄滅后又復燃。深藍汽車CEO鄧承浩當時回應稱,起火車輛在行駛中輪胎壓到空心破損石磚,石磚翹起尖角直接撕裂電池底板,刺穿兩顆電芯,電芯起火。根據(jù)鄧承浩發(fā)布的事故車輛照片,涉事車輛前端底盤被劃開一道口子。
鄧承浩表示,得益于深藍超級增程金鐘罩電池包內(nèi)大量的防火隔熱控煙降溫設計,事故車輛底盤出現(xiàn)明火后25秒自行熄滅。而對于復燃一事,深藍汽車未公開回應。
2024年,華為與賽力斯聯(lián)合打造的問界多次被曝起火。4月26日,一輛問界M7在山西運城發(fā)生交通事故,撞上養(yǎng)護車后起火,車內(nèi)三人不幸遇難。隨后,問界方面回應稱,事故車輛前機艙被高溫部件或線束短路火花引燃,前機艙左側(cè)先起火,后火勢蔓延至整車,動力電池包未發(fā)生自燃。
2024年,小米汽車首款車型小米SU7多次被曝起火。從公司公開回應的兩起事件看,均為人為操作不當,車輛發(fā)生撞擊,導致電池底部受損嚴重、電池局部被明顯刺穿等引發(fā)起火。
部分品牌僅公布起火事件,未公布進一步調(diào)查結(jié)果。
從廠商公開回應的情況看,新能源汽車起火原因包括:電池包受損誘發(fā)熱失控、其他可燃物引發(fā)起火。
一位長期研究電池的專家告訴中國證券報記者:“電池本身就是一個能量儲存裝置,新能源汽車發(fā)生火災,出現(xiàn)大范圍明火,99%的原因與電池有關,包括電池本身起火,或其他因素引燃電池。”
誘發(fā)起火原因較多
招商局檢測車輛技術研究院有限公司高級技術專家、測評管理中心副主任陳斌表示,國內(nèi)電動汽車火災誘因包括碰撞因素、外部因素及車輛自身因素。其中,碰撞引發(fā)的火災數(shù)量約占25%,外部因素約占16%,車輛自身因素占59%。
“近年來,電動車火災事故時有發(fā)生,主要原因包括行駛中的碰撞、電池老化、電控系統(tǒng)故障,以及長時間駕駛后立即充電或不規(guī)范充電等行為,其中電池熱失控是引發(fā)火災的主要原因。”微信公眾號“中國消防”發(fā)文表示。
湖南大學教授黃沛豐曾在博士論文中表示,鋰電池是一種化學電源,在受到加熱、針刺、擠壓、沖撞等情況下往往會引發(fā)隔膜熔斷,導致電池正、負極直接接觸而發(fā)生短路,在高溫作用下電極材料會發(fā)生多種放熱反應,熱量持續(xù)堆積可能引發(fā)電池火災。
朱西產(chǎn)把新能源汽車起火原因概括為兩大類:碰撞起火,機械損傷導致電池隔膜破裂,引發(fā)熱失控;在電池過充或過放的情況下,鋰離子析出可能引發(fā)熱失控。
《2024新能源車險發(fā)展報告》顯示,根據(jù)2022年1-11月新能源車起火事件報道統(tǒng)計,22.67%的車輛在充電過程中發(fā)生自燃,16%的車輛在行駛時發(fā)生自燃,38.67%的車輛在靜止停放時發(fā)生自燃,9.33%的車輛因碰撞引發(fā)起火,其他原因?qū)е缕鸹鹫急葹?3.33%。
某電池廠商副總裁劉沛然(化名)對中國證券報記者表示:“新能源汽車電池充滿電后,內(nèi)部化學活性會提高,無論是軟包電池、方形電池還是圓柱電池,都會升溫膨脹,進而引發(fā)不穩(wěn)定,增加火災風險。”
同時,車輛發(fā)生碰撞導致電池受損嚴重,極易引發(fā)熱失控。在2024年超30起新能源汽車起火事件中,多數(shù)為碰撞引發(fā)起火。
劉沛然對記者表示:“新能源汽車在投放市場前要經(jīng)歷多輪驗證,包括滿足國標以及企業(yè)標準。就電池環(huán)節(jié)而言,要經(jīng)歷設計驗證、生產(chǎn)驗證、制程驗證和質(zhì)量驗證,每一個環(huán)節(jié)都有相應的規(guī)范和標準。”
“有的車型為降低成本使用一些比較輕薄的材料,‘踩線’通過國標,當受到外力撞擊、擠壓時,電池包容易被刺穿,短路起火風險增大。一輛新能源汽車的電池往往由超過百顆電芯組成。單顆電芯熱失控,會引發(fā)熱擴散,進而產(chǎn)生多米諾骨牌效應,導致整個電池包起火。”劉沛然說。
2024年5月,工信部發(fā)布強制性國家標準《電動汽車用動力蓄電池安全要求(征求意見稿)》。根據(jù)編制說明,基于熱擴散保護范圍由乘員安全擴展到財產(chǎn)安全的行業(yè)共識,研究組討論進一步提升熱擴散要求至“不起火、不爆炸”。
劉沛然表示,伴隨我國新能源汽車市場爆發(fā)式增長,涌現(xiàn)出不少電池廠商。部分小廠設計能力不足,隨著電池的使用和老化,產(chǎn)品質(zhì)量問題會逐漸暴露出來。
北方工業(yè)大學汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究中心主任紀雪洪對中國證券報記者表示,我國在動力電池的技術研發(fā)、生產(chǎn)工藝等方面處于全球領先水平,新技術層出不窮。伴隨電池能量密度的快速提升,如何處理能量密度與安全性的平衡關系需要高度重視。電池能量密度過高、一些新的充電技術使用不當,可能增大安全隱患,引發(fā)電池過熱甚至熱失控。
同時,劉沛然對中國證券報記者表示,電池管理系統(tǒng)不夠完善也可能引發(fā)熱失控。在硬件設計、制造以及軟件控制方面,電池包需要有足夠的冗余。目前,新能源車型迭代速度非常快,市場競爭異常激烈。但配套的電池包需要足夠的時間開展相關驗證工作,否則會留下安全隱患。
新能源汽車涉及鋰電池的火災事故處置困難。國家消防救援局消防監(jiān)督司一級指揮長王天瑞表示,在近幾年的新能源火災事故中,有兩點突出問題:一是鋰電池的熱失控不可避免;二是滅火救援的難題還沒有得到有效解決。
湖北省黃岡市消防救援支隊作戰(zhàn)訓練科副科長彭軼在接受媒體采訪時表示,電池在燃燒時內(nèi)部反應劇烈,比一般的固體、液體燃燒更猛烈,且存在爆炸風險。使用水槍或者泡沫等傳統(tǒng)滅火方式進行處置,很難直接作用到電池內(nèi)部,因而電池內(nèi)部的燃燒反應會一直持續(xù)。
多措并舉提升安全性
2024年,我國新能源汽車銷量達到1286.6萬輛,滲透率突破40%。隨著新能源汽車滲透率的提升,新能源汽車的安全性備受關注。如何破解新能源汽車“起火”隱患問題?
部分新能源汽車品牌發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在起火隱患時,選擇通過召回措施以降低風險。
中國證券報記者梳理2024年國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布的汽車召回事件發(fā)現(xiàn),共232萬輛汽車因存“起火風險”被召回,38.07萬輛為新能源汽車,其中28.3萬輛涉及電池問題。
值得一提的是,在2024年涉及起火風險的新能源汽車召回事件中,多數(shù)為合資或外資汽車品牌。我國自主品牌僅東風和比亞迪發(fā)布召回公告,共召回9.67萬輛汽車。
不過,2024年以來自主品牌極氪、小鵬、深藍、問界、小米、蔚來、埃安、極狐等品牌均發(fā)生過起火事件。中國證券報記者采訪極氪、小鵬、問界等均未得到回應。
專家表示,提升動力電池防護材料的強度,完善車身設計,普及正確的充電習慣,可以有效降低新能源汽車起火的風險。
長安汽車先進電池研究院負責人杜長虹對中國證券報記者表示,使用更高強度的防護材料,防止尖銳物刺穿電芯。同時,在車身設計中增加防撞結(jié)構,在汽車遭遇強烈碰撞時減少電池受到的損害,可以有效提升新能源汽車的安全性。
在劉沛然看來,伴隨新能源汽車保有量的快速增長,普及正確的充電習慣愈發(fā)重要。“許多人傾向于充電至100%,甚至充滿后繼續(xù)充電,這增加了電池過充的風險。”
“在日常使用中,應選擇裝有安全可靠電池系統(tǒng)的電動汽車;規(guī)范充電,避免長時間過充和隨意插拔充電槍,特別是在高溫暴曬后不要立即充電。”中國消防相關負責人表示。
紀雪洪對記者表示,動力電池的生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制相關規(guī)范體系應進一步完善,持續(xù)提升電池的可靠性、穩(wěn)定性。
朱西產(chǎn)告訴記者,國家標準《新能源汽車運行安全性能動態(tài)監(jiān)測預警技術要求》正在制定中,涉及六十多項安全檢測預警標準,包括對動力電池火災及時進行預警。當新能源汽車監(jiān)管平臺接收到報警信息后,會通知相關部門和企業(yè),對電池包健康狀態(tài)開展進一步檢測。
此外,公安部要求從2025年3月1日開始,電池安全檢測納入新能源汽車的年檢中。
具備高安全性和高能量密度的固態(tài)電池,被視為解決新能源汽車起火問題的重要途徑。當前,固態(tài)電池技術持續(xù)突破。
“固態(tài)電解質(zhì)代替易燃的液態(tài)電解液,可以消除內(nèi)部短路風險,避免熱失控發(fā)生,大幅提升動力電池的安全性能。”朱西產(chǎn)說。
目前,固態(tài)電池已處于商業(yè)化落地前夜。業(yè)內(nèi)人士認為,2026年-2028年國產(chǎn)新能源汽車有望集中搭載全固態(tài)電池。
原標題:新能源汽車起火難題破解進行時