動力電池自燃將成歷史,?新國標(biāo):明年電池必須“刀槍不入”
工業(yè)和信息化部日前發(fā)布強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車用動力蓄電池安全要求》,,旨在從產(chǎn)品設(shè)計端降低動力電池自燃事故發(fā)生率。
雖然距離明年7月1日正式實施還有1年多的時間,,但記者注意到,,這段時間,圍繞著新國標(biāo)的新產(chǎn)品試驗及測試項目明顯多了起來,。
在中國汽車技術(shù)研究中心新能源檢驗中心,,記者看到,,工程師正在對汽車動力電池開展多項高難度的測試。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,,絕大多數(shù)的試驗都是圍繞新國標(biāo)展開的,。
中汽中心新能源檢驗中心高級工程師姜成龍:新國標(biāo)發(fā)布以來,,國內(nèi)主要的整車及電池企業(yè)都在積極申請新國標(biāo)的測試,,一部分企業(yè)已經(jīng)拿到了新國標(biāo)的測試報告,新的產(chǎn)品基本上都在用新國標(biāo)進(jìn)行測試,。
專家表示,這次發(fā)布的新國標(biāo)首次覆蓋7項單體試驗和17項電池包或系統(tǒng)試驗,,與2020版國標(biāo)相比,,新國標(biāo)對動力電池提出了更嚴(yán)的安全要求。
中汽中心標(biāo)準(zhǔn)院高級工程師郝維建:安全要求更加嚴(yán)格,,將動力電池?zé)釘U(kuò)散要求從著火爆炸前五分鐘提供報警信號,提升至不起火,、不爆炸,。另一方面,試驗覆蓋面更廣,,分別針對車輛底部托底和長期快充這兩個安全風(fēng)險場景,,設(shè)置了對應(yīng)的安全測試項目。
新增三大嚴(yán)苛試驗筑牢安全防線
動力電池新國標(biāo)新增三大嚴(yán)苛試驗,,其中熱擴(kuò)散防護(hù)檢測作為重要一環(huán),將大幅提升電池安全性能,。
新國標(biāo)還針對車輛底部剮蹭,、新能源汽車快速充電普及等場景,分別增加測試,,全方位保障動力電池安全,。
所謂熱擴(kuò)散,是指電池包中某個單體電芯發(fā)生熱失控后,,引起其他電芯的連鎖反應(yīng),,嚴(yán)重時可能引發(fā)起火爆炸。新國標(biāo)明確,,可以通過針刺或內(nèi)部加熱,,或者外部加熱進(jìn)行試驗。
總臺央視記者羅宏進(jìn):在電池包的針刺試驗中,,我們可以看到,,這個5毫米鋼針將以每秒1毫米的速度刺向目標(biāo)電芯,大約經(jīng)過50秒的時間,,目標(biāo)電芯將被刺破,。
記者看到,,當(dāng)目標(biāo)電芯被刺破后,,電池包瞬間冒出一股白煙,被監(jiān)測的電芯溫度也瞬間升高,。
中汽中心新能源檢驗中心高級工程師姜成龍:一般被刺電池的溫度最高會升到300℃左右,電芯內(nèi)部的溫度可以達(dá)到1000℃左右,。在這個過程當(dāng)中,,其他與之相鄰的電池的溫度也會有相應(yīng)的上升,但擴(kuò)散的過程中,,整個電池系統(tǒng)不能起火,、不能爆炸。
底部剮蹭是車輛行駛中難以避免的事情,,針對這一場景,新國標(biāo)中還增加了一項嚴(yán)苛測試——車輛底部撞擊測試,。
總臺央視記者羅宏進(jìn):這里是電池包底部安全碰撞試驗的現(xiàn)場,在試驗當(dāng)中30毫米的鋼制撞擊頭,,將以150焦耳能量撞擊電池包上面的風(fēng)險點,,像這樣的風(fēng)險點在電池包底部共選取了前、中,、后三處,。
中汽中心新能源檢驗中心高級工程師姜成龍:這三個風(fēng)險點,,主要對電池包底部防護(hù)能力比較敏感的區(qū)域進(jìn)行選擇,。試驗的目的,主要是為了考量電池包底部受到磕碰之后,,相應(yīng)的防護(hù)能力,。
此外,,針對新能源汽車快速充電迅速普及,,新國標(biāo)還新增了快充循環(huán)后電池的安全測試。記者了解到,這一試驗針對的是15分鐘內(nèi)的快充電池單體,,在快充工況循環(huán)300次后進(jìn)行外部短路測試,,要求電池單體不起火、不爆炸,。
多項極限測試考驗動力電池
歷經(jīng)熱擴(kuò)散防護(hù),、底部撞擊、快充循環(huán)三大嚴(yán)苛測試后,,電動汽車動力電池就足夠安全了嗎,?
實際上,它還要突破多重極限考驗,,才能順利下線裝車,。
這是電池包模擬碰撞試驗,在電池包滿電狀態(tài)下,,通過設(shè)備將其固定在試驗臺車上,,進(jìn)行2個方向上的碰撞,要求電池包無泄漏,、無外殼破裂,。
這是電池包火燒試驗,,電池包直接暴露在火焰下70秒鐘,,再間接燃燒60秒,即使在這樣的試驗中仍然要求電池包做到不起火,、不爆炸,。
這是電池包浸水試驗,,將電池包放到1米水深中,,浸泡30分鐘,出水后觀察2小時,,拆包檢查是否有水浸入,,要求無進(jìn)水、無泄漏,、絕緣性能正常。
這是電池包擠壓試驗,,使用半徑75毫米的半圓柱體,以100千牛的力從兩個方向擠壓電池包,,要求電池包不泄露,、不起火、不爆炸,。
車企加碼電池安全技術(shù)強(qiáng)化防護(hù)屏障
記者了解到,,不少車企正加大創(chuàng)新力度,,多維度筑牢電池安全防線。
全鏈條技術(shù)升級正在重塑動力電池安全標(biāo)準(zhǔn),。
這家車企的相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,,他們正在積極開展超越新國標(biāo)的測試試驗,如增加底部撞擊力度或延長熱擴(kuò)散監(jiān)控的時間,,更好地驗證電池的安全性,。同時,在電池結(jié)構(gòu)方面,,創(chuàng)新性采用了“疏堵結(jié)合”的管理技術(shù),。
長城汽車哈弗品牌首席執(zhí)行官趙永坡:所謂“疏”就是在局部熱失控下,,通過因勢利導(dǎo)的方式,,在安全的路徑下將熱量散播出去。所謂的“堵”,,比方說底部的撞擊,,這種要求堅固的位置,我們采用“三明治”的結(jié)構(gòu),,讓它遇到一些強(qiáng)沖擊的時候,,能夠不讓我們的電池產(chǎn)生熱失控。
另外一家車企有關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,,電池包產(chǎn)品通常由上百顆單體電芯構(gòu)成,只要管理好每一顆電芯,,就能做到整包電池的安全,。
廣汽集團(tuán)電池研發(fā)部負(fù)責(zé)人李進(jìn):我們通過防火隔熱材料把電池包分割成多個“安全艙”,,電芯熱失控時,,防火隔熱層和吸熱材料會將熱量鎖死在“安全艙”里面,并通過速冷技術(shù)快速將熱量帶走,,對熱失控電芯進(jìn)行降溫,,絕不連累其他電池。
記者同時了解到,,還有企業(yè)通過選擇更穩(wěn)定的材料體系,提高電池安全性,。比如采用高安全正極,、阻燃電解液、高耐熱隔膜,最大程度上保障電芯單體不易發(fā)生熱失控,。此外,,采用云端大數(shù)據(jù)的手段,可以實時診斷電池健康狀態(tài),,能提前識別電池故障,。
現(xiàn)行國標(biāo)已保障車輛基本安全
隨著動力電池新國標(biāo)明年7月1日實施,動力電池安全水平將實現(xiàn)系統(tǒng)性提升,。不過,,也有消費者疑問:是否需要等到新國標(biāo)實施后再購買新能源汽車?
對此,,行業(yè)專家表示,,現(xiàn)行國標(biāo)已保障車輛基本安全,而且多數(shù)企業(yè)提前完成技術(shù)儲備,,消費者可以放心選購符合現(xiàn)有國標(biāo)的車型,。
專家指出,不論是新國標(biāo)還是現(xiàn)行的國標(biāo)都具有較高的安全水準(zhǔn),。
中汽中心標(biāo)準(zhǔn)院高級工程師郝維建:不管是新國標(biāo)還是老國標(biāo)都是經(jīng)歷了充分的行業(yè)討論和標(biāo)準(zhǔn)的制定,都具備比較高的技術(shù)水平,。目前在市面上行駛的車輛都已經(jīng)滿足了相關(guān)的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,,總體來說都是安全的。
記者在采訪中了解到,,在這次新國標(biāo)發(fā)布之前,有的企業(yè)已提早進(jìn)行了技術(shù)儲備,,整車采用更高安全的電池,。
中汽中心標(biāo)準(zhǔn)院高級工程師郝維建:根據(jù)我們前期調(diào)研,目前新能源汽車企業(yè)中已經(jīng)超過80%的企業(yè)具備熱擴(kuò)散測試后不起火,、不爆炸的技術(shù)儲備,,整體的安全技術(shù)水平也已經(jīng)達(dá)到了較高的程度,所以消費者不必過于擔(dān)心,。