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电动汽车自燃的原因分析 七大措施减少事故发生几率(2)

最近对几个停驶新能源车案例中研究发现,新能源车在停驶前,都有过重载或较长时间行驶的经历。而停驶过程中的自燃,其实是后遗症,而这种后遗症是怎么引发的呢?

原因一:汽车在行驶过程中,由于空气气流的作用,电池是处于散热状态。但当汽车停驶的时候,汽车熄火,散热系统也停止工作。而此时电池的热量也许并未完全散去,热量在局部集聚,从而导致高温引发燃烧。

解决方案很简单,在汽车停驶后,散热系统应该继续工作(这要求有主动散热装置),我记得以前我的一辆燃油车,停车后,前面的散热扇(当时叫电子扇)还会继续呼呼地转一会。早年的涡轮增压发动机也有类似的要求,停驶后不能立即熄火停车。对于新能源汽车而言,这并不是什么有难度的技术。但是确实要实打实的增加一些成本,也可能会牺牲一些能量密度。

原因二:环境温度影响。环境中的温度,大多来自地面对热量的反射。那么地面温度,到底能有多少度?根据天津市气象局的数据,夏季地面最高温度达到64.7℃,最低温度也纷纷超过了50℃。而锂电池的适宜工作温度,大多不超过50℃,而锂电池包往往安装在车的底部,与地面的距离很近,地面辐射的大量热量,被电池包吸收。如果再与原因一的问题累加,或者长时间停车,都可能造车电池热失控,而导致燃烧事故。

解决方案也不难,就是对电池包做隔热设计,比如在电池包内部加一层隔热垫,这也有利于冬天保温。但是隔热垫的添加,又会带来三个问题:第一,成本增加;第二,自然冷却性能下降,需要主动散热系统;第三,电池包的能量密度稍有下降。

原因三:新能源汽车在停驶过程中,低压电还是在工作的,比如GPS发射信号,行车电脑,遥控锁这一些列的功能。如果低压电发生故障,也有可能出现安全隐患。

除了电芯,BMS,Pack设计以外,其余的小环节也不能忽视。比如IP67防水,比如线束的质量和布置。

以上对事故的原因的阐述,解决方案无一不指向增加成本。但是成本高了,是否可以避免事故呢?我还想聊聊特斯拉出现事故的案例。如何做到100%的安全保障?

众所周知,特斯拉则是有钱人的“玩具”,成本投入应该不是问题。2018年上半年,网上查到特斯拉一共发生了三起事故:

1月份,在重庆,特斯拉在没充电,也未发生碰撞的情况下,发生了燃烧;

3月份,在美国,特斯拉因为撞上了隔离栏,发生了燃烧;

5月份,在美国,特斯拉因为碰撞,又一次发生了自燃。

可见特斯拉也并未做到100%的安全。

我想在这,应该给安全重新下一个定义了。

对于新技术,无法苛求100%的不出意外,而是把意外的后果降到最低。而在新能源汽车上,则要在设计上考虑,在出现事故时,100%保证人身安全。我们还是看特斯拉的例子。在特斯拉的电池包上方,有一层阻燃的铝板,这层板,可能无法完全阻断燃烧,但是至少可以给驾驶员和乘客赢得几分钟的逃生时间。

因此,所谓新能源汽车的安全,是对车上司乘人员的100%的安全保证。要提前预警,并给予司机乘客足够的逃生时间。

安全永远是相对的,提高成本简单,关键是市场认可,客户愿意买单。谁也不会愿意买一辆时速十公里的坦克出行,虽然应该很安全。但是我觉得为了减少事故的发生,一些成本还是要花的:

第一,优质的电芯。能量密度越来越高,无疑对电芯的品质要求也越来越高。三元时代,各家的配方是什么?是真正的三元材料,还是不同配方的掺杂?一致性如何?提高电芯的品质,从源头上降低风险,这个钱该花。

第二,安全的Pack设计。一些厂家的所谓Pack设计,其实是Pack布置。有什么区别呢?举个例子,Pack的温度传感器应该放在哪?Pack布置的做法是把电池模组安装好,在找个“合理”的地方,装上。而Pack设计的做法,是在结构上结合散热系统,风道设计,预先设置好温度监测点,再进一步仿真、实验,最终确认。

第三,余量设计。顾名思义,在设计中,留有设计余量是必要的。比如前文说的,如果BMS发生故障,有没有一套备用的系统可以暂时保证系统的安全。这套备用系统不一定能BMS的完整功能,但是起码要保证安全。

第四,热管理系统。热管理系统,如果说是新能源汽车的安全命脉,应该不为过。电池的能量密度越来越高,对于热管理的要求,也越来越高。能量密度的提高,更会引发充电速度的提升,我认为起码一套水冷系统是必要的。

(责任编辑:admin)
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