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每至夏日起火事故高发,电动汽车究竟有无“退烧药”?

2020-06-11 山东科大集团 阅读

每至夏日高温天气,电动汽车自燃的事故就会进入高发季。在刚刚过去的5月,全国就接连发生数起电动汽车起火燃烧事故,车辆不仅涉及造车新势力,也包括造车“老炮儿”,更为严重的是,一名司机还因此不幸命丧火海。


可以说,无论政府相关管理部门,还是行业组织、研究机构,抑或专业媒体,都曾无数次地强调电动汽车安全问题的重要性。然而就在这种高度重视之下,车辆仍然屡“烧”不止。中国新能源汽车产业已走过十多年的发展历程,人们不禁要追问,电动汽车自燃究竟有无“退烧药”?





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高度重视与高“烧”不退

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“应当承认,电动汽车技术的成熟度还不足,市场考验还不充分,消费者的信任度还很脆弱,我们需要尽量避免因一两次大的安全事故而伤害整个产业的发展。从这个意义上说,我们必须把安全放在首位。因为安全是一个‘否定性’指标,世界上没有绝对的安全,但追求产品安全是企业的天职。企业要把产品安全建立在技术进步和科学管理的基础之上,要以更多的投入,在设计、生产和试验验证的失败和成功中不断提高产品的安全水平。”2016年,中国电动汽车百人会理事长陈清泰在一次行业论坛上,曾就电动汽车安全的问题对整个产业发出预警。彼时,我国新能源汽车市场正迎来爆发式增长,但安全问题的隐忧已有所显现,以至于当时主管汽车工业的一位国务院副总理也在当年的一次行业座谈会上,特别强调要重视电动汽车的安全问题。


一个不容被忽视又令人遗憾的现实是,我国新能源汽车市场虽在过去10年经历了一轮爆发式增长,整车和零部件相关技术性能标准根据补贴政策的要求逐渐提高,成本也实现了不断下降,但惟一未能明显改善的是恰恰是产品安全问题。


一种观点认为,这与产业政策带来的影响有直接的关系。在国务院2012年发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》中,对一定时间节点内新能源汽车的推广规模、动力电池模块比能量提升、成本下降目标等都做了明确的规定,但对于安全问题则因相关标准缺失而只是强调,要大力推进动力电池技术创新,重点开展动力电池系统安全性、可靠性研究和轻量化设计。


“电动汽车各方面的性能都在迅速提升,续驶里程不断增加、平均电耗量也在下降,生产成本也在下降,但惟独基本还在‘原地踏步’的就是安全隐患。一次次的起火燃烧事故影响的是消费者对新能源汽车的信心。“一位不愿透露姓名的动力电池企业高管认为,政府相关部门的高度重视应该落到实处,比如出台明确的要求并与奖惩挂钩。



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主管部门再谈消除隐患

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可能是关注到今年5月连续发生的几起电动汽车自燃事故,工信部装备工业一司于6月2日以视频会议方式组织召开加强新能源汽车安全监管工作会议,要求加强新能源汽车售后服务体系建设,对出现问题的车辆要采取必要措施消除隐患,坚决遏制新能源汽车安全事故发生。


这次会议强调,安全是新能源汽车产业发展的命门,生产企业作为安全第一责任人,必须高度重视、常抓不懈,切实履行质量安全主体责任。企业要不断提升整车设计制造和测试验证水平,加强对动力电池系统的安全防护和可靠性验证;加强对动力电池等关键零部件供应体系管理,严格把控质量;加强售后服务体系建设,提升新能源汽车专项维修保养水平,对出现问题的车辆,要采取必要措施消除隐患,坚决遏制新能源汽车安全事故发生。


会议还要求,有关各方要各负其责、综合施策、抓实抓好新能源汽车安全工作。一是组织开展安全隐患排查和事故调查,加大对闲置车辆、营运车辆的核查力度,对不按要求开展核查、弄虚作假、存在严重质量安全问题的企业和产品,要按有关规定从严从重处理处罚;二是进一步强化整车运行监测体系,组织开展新能源汽车三级监测体系运行情况检查与效能评估,切实发挥好监测平台作用,及早发现并消除安全隐患;三是做好新能源汽车三项强制性国家标准的实施,允许企业根据自身情况提前执行强制性国家标准,各检测机构要严格按照标准要求开展检测工作;四是加强行业自律,做好宣传引导,发挥行业组织作用,营造产业发展良好环境。


值得注意的是,5月29日,工信部装备工业发展中心刚刚发布关于实施电动汽车强制性国家标准的通知:在《公告》产品准入管理中提前实施《电动汽车安全要求》、《电动客车安全要求》、《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准。标准增加了动力系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。


“5分钟不起火不爆炸这只是一个最低要求,时间越长就意味着安全保障越高,事实上企业可以做得更好。”在一位第三方动力电池PACK企业负责人看来,相对车辆燃烧带来的财产损失,驾乘人员的生命安全是无价的,更应该被重视。



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车辆自燃到底是谁之过


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“燃油车也会起火,但消费者在心理上可以接受,而发生在电动汽车身上似乎就不行,其根本区别在于燃油车技术已非常成熟,即使起火燃烧也多是油路老化破损等原因,而电动汽车自燃多发生在质保期内,不少还是购置不久的新车。”在另一位动力电池企业人士看来,这与整车企业的产品缺乏必要验证直接相关,“新能源汽车补贴政策涉及的技术要求一年一个门槛,企业一年迭代一次产品,验证根本没做充分就把产品推向了市场。”


中关村新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教表示,中国新能源汽车市场处在发展初期,由于部分整车和动力电池的质量不过关,发生自燃事件的数量较多。相较于燃油车,新能源汽车的自燃事故更多受到公众的关注。


在于清教看来,新能源汽车特别是纯电动汽车发生自燃事故有着多方面的原因:在动力电池层面,一种情况是在使用过程受到外力的碰撞、挤压导致电池包发生短路,进而自燃爆炸;另一种情况是在充电时,由于动力电池管理系统,达不到要求或设计不合理,过充导致自燃事故。此外,动力电池的安全性,重点在于电芯的一致性。动力电池由单体电芯成组之后,如果一致性做不好的话,在不同的放电功率下内阻不一样,导致电池组中的单个电芯可能出现问题。


还有业内人士认为,电动汽车安全事故多发的一个重要原因在于企业过度追求动力电池能量密度的提升,从而增加了安全风险。不过,前述第三方动力电池PACK企业负责人都表示,这种观点有一定的偏颇之处:“能量密度的提升确实使得隔膜变得越来越薄,但完全可以通过更好的冗余设计来提高安全性。”


“其实,我们应该对电动汽车起火燃烧有一个理性的认识。传统燃油车起火,大家可以泰然处之、理性对待,可一到电动汽车身上,好像就成了‘谈虎色变’的话题。企业老总们往往也有意避开产品安全性的问题,其实越不公开讨论,越不利于问题的解决。“这位负责人说。



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自燃难杜绝但安全性可有效改善


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一家动力电池企业的技术专家何进(化名)表示,行业发展了这么多年,目前市面上的量产动力电池都是经过了针刺、挤压、热扩散等一系列测试,表面上解决了安全性问题,但其本身涉及复杂的化学变化,是一个有“生命”的个体。在动力电池生产出来以后,初期可能满足各方面的标准,但经过几年的使用,内部会发生变化,目前国内外研究者都还没有完全认识到其生命周期内的变化规律。虽然业界嘴上都说有办法解决安全性的问题,但还没有一家动力电池企业的产品是不出现问题的。“电动汽车自燃现阶段恐怕无法从根本上杜绝。如果想无限接近‘杜绝’,只能通过不计成本地使用高端材料,同时接受较低的能量密度。但是那样的产品由于成本原因无法量产,也不会被市场认可。”他称。


“很多时候,这成为企业要面对的一道选择题。首先在理念上,是认为一万辆车最多只能烧一辆合理还是最多烧三辆车合理?如果企业有更高的安全要求,就会在技术上更保守;反之,则会更激进。其次在成本上,更好的材料和工艺意味着更多安全保障,但也意味着成本的增加,需要企业根据自身情况去衡量取舍。”另外一家动力电池PACK企业负责人表示,“比如,我们知道日产聆风以安全性著称,很重要的一个原因就是其采用的动力电池并没有实现特别高的比能量,最新一代的产品仅为224Wh/kg。”


“这时候就显示出强制性标准的重要性了。有了安全强制标准,企业就清楚自己的底线在哪儿,哪些风险是绝对不能冒的,哪些地方应该保守一些。”前述动力电池PACK企业负责人表示,“安全标准需要成体系的建立,不仅包括动力电池安全,还要涉及充电设施安全和整车安全。”



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整个产业链需要形成合力


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一位不愿具名的行业人士告诉记者,由于监管体系、法律体系、标准体系不够完善,2017年之前生产的新能源汽车在其生命周期内存容易发生事故;但2017年、2018年之后,整车企业都提高了质量安全意识,行业监管也更为严格,相关方面还出台了很多强制性标准,新能源汽车发生自燃事故的概率大大降低。从这个意义上说,我们没必要“一朝被蛇咬,十年怕井绳”。


于清教认为,新能源汽车是一个生态体系,不应单纯地埋怨动力电池供应商或整车企业,车企、桩企、动力电池及其管理系统厂家四方面都有责任。动力电池供应商要生产一致性、安全性更好的电芯;电池管理系统企业要与汽车制造商密切配合。此外,随着充电桩的普及,如何监控充电情况、利用大数据及时预警,是充电桩企业值得思考的事情。


“在未来5~10年内,动力电池领域恐怕很难出现颠覆性的技术创新。当务之急是要把锂电池这六大材料(正极、负极、隔膜、电解液、铜箔、铝箔)做好,让它们紧密地协同作战,在电芯上实现集成。比如,有的时候可能正极材料做好了,能量密度提高了,但没有与之水平相匹配的电解液、隔膜,导致电芯整体水平难以提升。总结起来就是,动力电池是一个生态系统,不能出现‘木桶效应’。”于清教强调。


何进建议,目前动力电池行业的努力方向应是在降低成本的情况下,尽量实现更高的安全性。而为了不断提高动力电池的安全性,需要多方面的努力——有一定的冗余设计;投入足够资金,建立先进的生产线;聘用熟练、高素质的工人,保证生产一致性。


于清教还提出,行业对于动力电池在全生命周期内衰减后的安全性监控,还并没有制定相关的标准,这是业界应该考虑的一个问题。此外,需要纠正行业和公众过度追求高续驶、高能量密度的错误认识。动力电池要兼顾安全性和性价比,够用就好。





“零”视点——莫让电动汽车自燃成为“皇帝的新装”



“安全也是规范出来的,要高度重视标准、法规和监管的作用。标准和法规,有些是经过科学研究和论证定下来的,有些则是得到诸多教训后总结出来的。企业必须严格按标准和法规生产、管理、运营,监管部门则应该严格执法,要使达不到标准的产品和违规者支付应有的成本,绝不能容忍劣币驱逐良币。”这是中国电动汽车百人会理事长陈清泰在2016中国电动汽车百人会夏季论坛上谈到电动汽车安全性时所说的一席话,笔者深以为然。


然而,企业在电动汽车起火燃烧事故发生后如出一辙的态度和处理方法,着实让人无法产生好感。据了解,几乎所有的企业都力图尽快息事宁人,最好使其消失在人们的视线外,美其名曰消除“负面”。而如果事件一旦“不幸”被广泛报道,它们也往往闪烁其词或避重就轻。车辆起火的真实原因,大众很难知晓。


企业的心思其实很容易理解,它们担心这些不利信息,对自身的品牌形象和产品销售造成影响。但从企业和行业长远发展的角度看,竭泽而渔难道不才是最大的隐患吗?


试问,如果电动汽车发生了自燃事故,企业有关部门快速进行了处理没有造成新闻传播,该公司的最高领导层如何知晓真实情况,进而做出相应的改进?试问,如果安全事故被轻描淡写,一旦事件发酵,普通大众会不会反而提出更多质疑?


笔者还想追问,在政府部门监管层面,是否真正对在产品安全性上有过失的企业进行了相应的惩罚?到目前为止,笔者只看到了一些问题车辆的召回,而惩罚性的措施尚未听闻。当然,在新能源汽车发展初期,更多的应予以鼓励;但也正是在发展初期,就该从严要求,该奖则奖,该罚就罚。时至今日,我们需要反思,当初制定的补贴政策是否应与产品安全性紧密挂钩,而非一味地追求动力电池的能量密度。


只有当普通消费者驾乘电动汽车时拥有与燃油车一样的安全体验,新能源汽车才有望迎来真正的市场化大发展。


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