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新能源汽车“防火”难题怎么破?

时间:  2020-08-25 17:10   来源:  汽车总站网原创    作者:  编辑部

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处暑已过,炎热未退,新能源汽车仍在“着急上火”,理想ONE、小鹏G3、北汽自燃事件接连发生,大众将目光又一次聚焦在电动车安全问题上。

网友热议:新能源汽车自燃的原因是什么?新能源汽车“防火”真的很难吗?

电池为什么是新能源汽车安全问题的“罪魁祸首”?

专家认为,按照新能源汽车起火时所处状态,可将起火原因归纳为:充电时起火、碰撞起火、浸水起火和停驶状态起火四种。

新能源汽车“防火”难题怎么破?

1、充电时起火

锂电池性格“活泼”,有极高的化学活性,当金属锂与氧气直接发生接触时,会引起剧烈的燃烧与爆炸。

锂离子电池的充放电就是锂离子在正负极之间的嵌入、移动、脱嵌的过程。当过充发生时,过多锂离子嵌入负极碳层无法脱嵌,在负极端,锂原子饱和后会使锂金属堆积在负极材料表面,形成树枝状结晶——锂枝晶。锂枝晶的“生长”一方面会消耗电解液,一方面会导致电池短路,从而导致燃烧或爆炸。

2、碰撞起火

车辆在高速行驶时,撞击导致汽车变形,电池组也相互挤压变形,最终产生破裂与短路,造成电池的局部热集聚,燃烧起火。同时,剧烈碰撞本身也可能产生火花,在电解液等可燃物质与氧气接触下极易燃烧。

3、浸水起火

新能源车用动力电池箱的防水等级大部分在IP67及以上级别,即在电池底部到水面距离1米,顶部到水面0.15米状态下,可浸泡三十分钟。日常下雨天没问题,但如果电池箱密封性未能达到防水要求或者电池箱长时间浸水,极易使电池包进水,导致内部电芯短路从而引起电池着火。

4、停驶状态起火

此种状态起火可能有以下两个方面:一是汽车停驶时,散热系统停止工作,而电池热量并未完全散去,热量在局部集聚导致高温,引起燃烧;二是受环境温度影响,高温天气下地面辐射的大量热量被电池包吸收,长时间运行造成动力电池热失控,从而起火。

由此可见,新能源汽车最特别的自燃源就是电池,不管何种状态下,电池的稳定都至关重要。某种程度而言,电池的稳定性也就代表着电池的安全性。

提前监测,才能预判电池热失控风险

动力电池在充电和使用时,发热不可避免,除了要做到科学充电、定期养护外,新能源汽车电池厂商和企业最应该做到的就是提升动力电池的稳定性和防护能力。

车辆之所以会起火或发生爆炸,主要还是因为动力电池的热失控,提前监测、及早预判,才能将热失控安全隐患扼杀于“摇篮”。

从电池本身来看,材料的热稳定性,单体电池的耐高压、耐过充等技术都能进行攻关突破,由电池内短路引发的起火、爆炸等事故完全是可发现、可预判的。

业内有很多企业都在攻关,而烟台创为新能源科技股份有限公司就已经先行一步,成为其中的佼佼者。烟台创为自立项研发动力电池热失控监测预警及自动灭火技术以来,历经百余次各类电池热失控试验,通过纵向、横向、垂向三维融合,研发出了“锂离子电池热失控模型”,在极早期监测判断热失控风险,创造性地解决了新能源行业的安全隐患。

新能源汽车“防火”难题怎么破?

纵向为多传感器的数据冗合,即对多组同环境下的传感器数据进行多次拟合,模拟不同材料、不同环境的数据表征曲线,可靠准确的判断火情阶段;

横向为对传感器的历史数据进行连续时间算法,排除噪声干扰,有效解决了传统的阈值法监测方式的漏报、误报、预警滞后问题,实现早期可靠预警;

垂向采用穿刺、钝针挤压等不同方法模拟不同类型不同容量动力电池热失控过程。

通过三维融合,最终形成基于锂离子电池热失控模型的火情预警系统,实现动力电池火灾早期预警和智能控制。这也是烟台创为独有的算法优势。

正式装车运行至今,该系统已成为电池箱热失控预警及自动灭火的核心技术,成功预测百余多起潜在安全隐患,成为业内佼佼者。

新能源汽车动力电池能量密度加速迭代,动力电池热失控引发的起火事故也频频发生,电池热失控管理系统变得越来越重要。因为有了这项技术,才能把电动汽车的安全隐患扼杀于“萌芽”之中,才能让新能源汽车更安全地走向市场,走进千家万户。
 

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