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动力电池安全事故背后的技术缺陷和主动安全要求
文章来源:未知      发布者:admin

        正文之前,我们先简要汇总下近几年新能源汽车起火的安全事故。
 
 

        综合上表看到的新能源汽车安全事故,2015年的相关新闻要远远多于前面几年。

        究其原因,经过2014年和2015年的高速增长,新能源汽车的市场存量明显增多,样本存量急剧增加,相应的故障和事故自然也会随之增多。6-西格玛过程控制允许每百万只电池故障概率3.47。每辆车按500只电池计算,故障概率为1.74‰,其绝大多数表现为燃烧。事实上的燃烧事故也基本符合。随着各类安全措施的加强,如阻燃材料、贫液电芯、阻燃电解液、熔断丝、焊接连接方式、成组方式等PACK安全技术的应用,蓄电池热失控的概率有所降低,但尚无法达到“安全出行”的要求。

        新能源汽车的安全事故有其内在的特殊原因,由于作为动力来源的电池是非常“活泼”的高能量载体,在较低的温度下就会发生热失控,而导致其发生热失控的原因却千奇百怪,防不胜防。因此,动力电池常常成为安全事故往高烈度高危害发展的主要原因,难以预防、难以控制、难以善后。总结起来,动力电池有三个方面的“短板”,会导致新能源汽车比较容易产生严重的安全事故:
        1、发生热失控的温度门槛低,触发因素多;
        2、发生热失控的速度非常快,并且会连锁反应;
        3、发生热失控以后很难以常规手段来处理。
 
        另一方面,相关企业技术实力薄弱,盲目上马项目,赶进度占市场拿补贴的投机行为特别严重,这客观上加剧了安全事故的爆发。不断发生的车辆起火燃烧事故警醒我们:在推广新能源汽车的时候,必须始终把公众的生命和财产安全放在首位,这是政府决策部门和相关领域专家必须加以警醒的,也是产业链上下游企业必须承担的责任。
 
        从电池管理协调角度、系统设计角度、汽车极限条件下应用角度、产品安全及可靠性角度、车辆使用主动防护角度来看动力电池,还存在较多技术缺陷。
 
        1、从电池管理协调角度看,对核心零部件的认识和理解不足:
        a、 做电芯起家的pack企业,对BMS理解远远不够;
        b、 做BMS起家的pack企业,对电芯的特性不具备专业化的认识;
        c、 既不做电芯又不做BMS的企业,对产品的理解还停留在基本功能层面,既提不出明确的开发需求,也不能有效的管理和整合供应商。
 
        2、从电池系统设计角度看,缺乏系统设计能力,产品是零部件的简单堆砌:
        a、缺乏从设计需求开始,展开系统设计、分析和验证的能力;
        b、 各部件之间缺乏明确的接口定义和强制性的边界条件,系统集成之后问题很多,各种潜藏的隐患犹如地雷;
        c、对部件之间的相互关系和作用缺乏足够的认识和深入的研究,常常导致严重的次生灾害(如BMS不能在故障态保护,pack不装继电器等)。
 
        3、汽车极限条件下应用角度看,对产品的运行环境和条件缺乏足够的认知:
        a、很多企业是做消费类产品和工业级产品转过来的,不了解汽车产品的恶劣环境和各种极端使用情况;
        b、仅满足产品的实验室指标和出厂指标,对产品使用过程中的老化和离散性没有深入研究,产品使用一段时间之后,问题严重,事故频发。
 
        4、从产品安全及可靠性角度看,支撑产品安全与可靠性的体系缺陷严重:
        a 、不具备以TS 16949为基础的质量管控体系;
        b、验证手段单一,仅仅采取一些简单的测试,完整性、有效性、覆盖面、验证层度都远远不足。
 
        5、从车辆使用主动防护角度看,缺少对电池发生热失控的深刻理解:
        a、电池热失控起火时间,从生产上看,尚无零缺陷可能,存量样本多,起火几率就大;
        b、发生热失控的温度门槛低,触发因素多,难以预防;
        c、发生热失控的速度非常快,并且会连锁反应,难以控制;
        d、发生热失控以后很难以常规手段来处理,难以善后。
 
       综上所述,要想提前、主动预警热失控,避免起火爆炸等安全事件,减少车辆和人员伤亡,电池箱专用自动灭火装置系统作为安全技术就应该成为标配。现在,电池箱专用自动灭火装置已经写入交通运输部行业标准《营运客车类型划分及等级评定》(JT/T325-2013)、《公共汽车类型划分及等级评定》(JT/T888-2014)和国家标准GB7258《机动车运行安全技术条件》(征求意见稿)。




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