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如何避免消費者對新能源電動汽車的“安全焦慮”
日期:2022-07-13   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_liangyiyi 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
近年來,動力鋰電池燃燒和因電池故障導(dǎo)致的召回事件頻繁發(fā)生,消費者對電動汽車的關(guān)注由“里程焦慮”逐漸轉(zhuǎn)移到“安全焦慮”。據(jù)不完全統(tǒng)計,從2021年初至今全國已發(fā)生50多起電動汽車著火事件,絕大部分由電池?zé)崾Э匾?,動力鋰電池安全問題已成為電動汽車行業(yè)發(fā)展的“絆腳石”。

一、高度重視研發(fā)安全性電池成為業(yè)內(nèi)共識


近年來,隨著電動汽車的不斷普及,全球范圍內(nèi)所涉及的召回事件也呈現(xiàn)出日益高發(fā)的趨勢,召回的責(zé)任方包括現(xiàn)代、通用、大眾、特斯拉、威馬、北汽、LG新能源、三星SDI等國內(nèi)外主流主機廠和電池企業(yè)。特別是韓國電池巨頭LG新能源因電池安全頻發(fā),深陷召回漩渦并支付了高額賠償金,損失慘重。LG新能源接連發(fā)生的召回事件也為整個電池行業(yè)敲響了警鐘,進一步提升鋰電池的安全性迫在眉睫。當(dāng)下,多家電池企業(yè)和汽車企業(yè)開啟了電池安全“軍備競賽”,紛紛推出“不起火”方案。

此外,動力電池安全成為消費者新顧慮。據(jù)德勤消費者調(diào)研,中國消費者對電動汽車主要關(guān)注因素中,安全性達29%,占比較高。此外,從電動汽車質(zhì)量投訴比例看,電池投訴占37.1%,包括動力電池故障、充電故障、電瓶故障等。這一調(diào)查結(jié)果為電池企業(yè)和主機廠發(fā)展提供了較強的決策依據(jù),電池安全也成為汽車企業(yè)除續(xù)航和快充之外的新一輪宣傳點。從消費者角度來看,提高鋰電池的安全性有利于保障其合法權(quán)益,提振消費信心,激發(fā)消費潛力。

二、當(dāng)前提升動力鋰電池安全的新特點

降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險:新型電池技術(shù)從本征安全、被動安全、主動安全等三方面創(chuàng)新。一是本征安全。即從單體電池的熱失控機理著手,在材料層面提升各電芯材料的熱穩(wěn)定性,在工藝層面從設(shè)計和制造的角度保證電芯可靠性。例如:OPPO研發(fā)的“夾心式安全電池”,用復(fù)合集流體代替?zhèn)鹘y(tǒng)集流體,不易斷裂,以解決高鎳三元的安全問題。二是被動安全。即在某一個單體電池?zé)崾Э匾院?,通過隔熱和散熱的方法抑制熱蔓延。例如:廣汽埃安研發(fā)的“彈匣電池”、嵐圖汽車發(fā)布的“琥珀”和“云母”電池等都重在深化隔熱解決方案。三是主動安全。其核心是電池管理系統(tǒng)(BMS),通過大數(shù)據(jù)等技術(shù)對熱失控進行提前預(yù)警。例如:蔚來發(fā)布的“100kWh電池”,在BMS中集成了一個熱失控傳感器,可以24小時實時監(jiān)控?zé)釅毫Γ瑥亩嵘姵匕踩浴?br />
多種技術(shù)路線同步發(fā)展:磷酸鐵鋰和三元占主流地位,大圓柱電池備受關(guān)注。在電池材料方面,磷酸鐵鋰和三元在中國占主流地位。由于磷酸鐵鋰材料來源豐富,安全性高、成本低、循環(huán)性能好等優(yōu)勢,近年來磷酸鐵鋰電池市場需求升溫,出貨量爆發(fā)式增長。據(jù)統(tǒng)計,2021年磷酸鐵鋰和三元鋰電池裝機占比分別為53%、47%,徹底扭轉(zhuǎn)了2018年以來磷酸鐵鋰電池產(chǎn)量連年不及三元鋰電池的趨勢。此外,鈦酸鋰、錳酸鋰等已有一定應(yīng)用。在電池形態(tài)方面,當(dāng)下動力電池市場形成了方殼/刀片、軟包、圓柱三種形態(tài)三分天下的局面,憑借高安全性、高能量密度及低成本優(yōu)勢,大圓柱電池正在成為最受矚目的技術(shù)趨勢之一。結(jié)合整車實際需求,目前很多電動汽車企業(yè)已經(jīng)敲定了未來5-10年的動力電池方案,即經(jīng)濟型采用方殼或刀片磷酸鐵鋰電池,中高端采用三元+大圓柱電池的布局。

三、強化頂層設(shè)計,重點關(guān)注鋰電池安全的三個方面


加強技術(shù)聯(lián)合攻關(guān),實現(xiàn)跨行業(yè)的協(xié)同融合。鋰電池的安全性是個極其復(fù)雜的系統(tǒng)性問題,既涉及材料研究,也與技術(shù)應(yīng)用、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問題息息相關(guān),且安全問題已逐步延伸到上下游產(chǎn)業(yè)鏈及跨產(chǎn)業(yè)融合的邊界區(qū)域。

建議:一是持續(xù)攻關(guān)核心鋰電池安全技術(shù)。堅持磷酸鐵鋰、三元兩條路線并重,開展固態(tài)電解質(zhì)、阻燃電解液等關(guān)鍵材料技術(shù)研究,加快動力電池?zé)崾Э匕踩?、電池系統(tǒng)高壓絕緣安全和碰撞安全、三元材料動力電池?zé)岱€(wěn)定性、充電安全防護等安全技術(shù)攻關(guān)。二是發(fā)揮疊加優(yōu)勢,組織跨行業(yè)協(xié)同攻關(guān)。積極開展電池企業(yè)與整車企業(yè)的協(xié)同,在設(shè)計階段、車輛匹配、熱管理策略、異常狀態(tài)的監(jiān)測、測試與驗證等方面開展深入合作;加強電池企業(yè)與消防行業(yè)的協(xié)同,圍繞動力電池火災(zāi)案例分析、動力電池?zé)崾Э卦缙诨馂?zāi)探測、長時效滅火劑、自動滅火裝置等方面開展交流與聯(lián)合研究。

加強鋰電池檢測能力建設(shè),保證量產(chǎn)前產(chǎn)品充分的測試驗證周期。電池量產(chǎn)前的測試與驗證不充分已成為制約行業(yè)發(fā)展的突出問題。一方面,部分企業(yè)為獲得補貼盲目追求高比能量,縮短測試驗證時間,將至少要3年的電池研發(fā)和驗證期縮短了一半。另一方面,電池測試驗證手段不完善,甚至部分企業(yè)沒有電池安全測試的能力。

建議

一是保持補貼政策的技術(shù)條件適當(dāng)穩(wěn)定。

電動汽車準(zhǔn)入和補貼等指標(biāo)的設(shè)定要符合技術(shù)發(fā)展規(guī)律,不宜頻繁變更,如果變動,應(yīng)給企業(yè)至少兩三年的時間進行開發(fā)、設(shè)計、驗證新產(chǎn)品。

二是加強電池測試能力建設(shè)。

完善企業(yè)自主檢測、公共服務(wù)檢測和國家認證檢測相結(jié)合的檢測體系。鼓勵電池生產(chǎn)企業(yè)、電動汽車生產(chǎn)企業(yè)、研究機構(gòu)以及檢測認證機構(gòu)加強產(chǎn)品測試驗證等相關(guān)數(shù)據(jù)積累,為產(chǎn)品開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)制修訂、產(chǎn)品一致性管控夯實基礎(chǔ)。完善鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),進一步提升電池?zé)崾Э貓缶桶踩雷o水平。目前,中國動力鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)要求及相關(guān)測試規(guī)程主要針對新鮮動力電池,但已有研究表明,中后期或?qū)⑹莿恿﹄姵責(zé)崾Э胤磻?yīng)的“高發(fā)期”,需要特別加以預(yù)防和控制。

三是加快鋰電池安全標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。

提高動力電池單體、模組和系統(tǒng)的全生命周期安全性測試標(biāo)準(zhǔn),彌補現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的不足;針對現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中用于電池測試后如泄露、外殼破裂、起火、爆炸等現(xiàn)象的定義和描述較為寬泛現(xiàn)象,加強可量化測試結(jié)果判定依據(jù)。

四是開展更嚴苛的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。

如針刺實驗作為鋰電池測試中非常有效、苛刻的一種方法,建議逐步納入國家強制性標(biāo)準(zhǔn)。

五是推進標(biāo)準(zhǔn)的國際化進程。


加快國際標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化工作,積極推進檢驗檢測結(jié)果的互認共享。支持行業(yè)組織和企業(yè)積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)的制定,不斷提升中國國際話語權(quán)。

原標(biāo)題:如何避免消費者對電動汽車的“安全焦慮”
 
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