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動(dòng)力電池自燃將成歷史？新國標(biāo)：明年電池必須“刀槍不入”
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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(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》，旨在從產(chǎn)品設(shè)計(jì)端降低動(dòng)力電池自燃事故發(fā)生率。
雖然距離明年7月1日正式實(shí)施還有1年多的時(shí)間，但記者注意到，這段時(shí)間，圍繞著新國標(biāo)的新產(chǎn)品試驗(yàn)及測試項(xiàng)目明顯多了起來。
在中國汽車技術(shù)研究中心新能源檢驗(yàn)中心，記者看到，工程師正在對汽車動(dòng)力電池開展多項(xiàng)高難度的測試。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，絕大多數(shù)的試驗(yàn)都是圍繞新國標(biāo)展開的。
中汽中心新能源檢驗(yàn)中心高級(jí)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(bào)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(xiàng)單體試驗(yàn)和17項(xiàng)電池包或系統(tǒng)試驗(yàn)，與2020版國標(biāo)相比，新國標(biāo)對動(dòng)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(jí)工程師 郝維建：安全要求更加嚴(yán)格，將動(dòng)力電池?zé)釘U(kuò)散要求從著火爆炸前五分鐘提供報(bào)警信號(hào)，提升至不起火、不爆炸。另一方面，試驗(yàn)覆蓋面更廣，分別針對車輛底部托底和長期快充這兩個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)場景，設(shè)置了對應(yīng)的安全測試項(xiàng)目。
新增三大嚴(yán)苛試驗(yàn) 筑牢安全防線
動(dòng)力電池新國標(biāo)新增三大嚴(yán)苛試驗(yàn)，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(dòng)力電池安全。
所謂熱擴(kuò)散，是指電池包中某個(gè)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(shí)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(yàn)。
總臺(tái)央視記者 羅宏進(jìn)：在電池包的針刺試驗(yàn)中，我們可以看到，這個(gè)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(shí)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(yàn)中心高級(jí)工程師 姜成龍：一般被刺電池的溫度最高會(huì)升到300℃左右，電芯內(nèi)部的溫度可以達(dá)到1000℃左右。在這個(gè)過程當(dāng)中，其他與之相鄰的電池的溫度也會(huì)有相應(yīng)的上升，但擴(kuò)散的過程中，整個(gè)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(xiàng)嚴(yán)苛測試——車輛底部撞擊測試。
總臺(tái)央視記者 羅宏進(jìn)：這里是電池包底部安全碰撞試驗(yàn)的現(xiàn)場，在試驗(yàn)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(xiǎn)點(diǎn)，像這樣的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在電池包底部共選取了前、中、后三處。
中汽中心新能源檢驗(yàn)中心高級(jí)工程師 姜成龍：這三個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，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(yàn)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(yàn)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(xiàng)極限測試考驗(yàn)動(dòng)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(dòng)汽車動(dòng)力電池就足夠安全了嗎？
實(shí)際上，它還要突破多重極限考驗(yàn)，才能順利下線裝車。
這是電池包模擬碰撞試驗(yàn)，在電池包滿電狀態(tài)下，通過設(shè)備將其固定在試驗(yàn)臺(tái)車上，進(jìn)行2個(gè)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(yàn)，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(yàn)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(yàn)，將電池包放到1米水深中，浸泡30分鐘，出水后觀察2小時(shí)，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(yàn)，使用半徑75毫米的半圓柱體，以100千牛的力從兩個(gè)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(jí)正在重塑動(dòng)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(yàn)，如增加底部撞擊力度或延長熱擴(kuò)散監(jiān)控的時(shí)間，更好地驗(yàn)證電池的安全性。同時(shí)，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(jiān)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(shí)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(gè)“安全艙”，電芯熱失控時(shí)，防火隔熱層和吸熱材料會(huì)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(shí)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(shí)時(shí)診斷電池健康狀態(tài)，能提前識(shí)別電池故障。
現(xiàn)行國標(biāo)已保障車輛基本安全
隨著動(dòng)力電池新國標(biāo)明年7月1日實(shí)施，動(dòng)力電池安全水平將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性提升。不過，也有消費(fèi)者疑問：是否需要等到新國標(biāo)實(shí)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(chǔ)備，消費(fèi)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(jí)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(chǔ)備，整車采用更高安全的電池。
中汽中心標(biāo)準(zhǔn)院高級(jí)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(chǔ)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(fèi)者不必過于擔(dān)心。
