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2019-04-23 15:41:23

特斯拉再次起火,全球电动车都为“燃烧”头疼

文|锌刻度,文|罗世浩,编辑/陈邓新

2019年4月21日晚上8时许,微博上有视频流出显示位于上海市徐汇区某小区地下车库发生一起火灾。起火原因是一台白色Model S特斯拉汽车突然自燃爆炸,并引燃身边数辆汽车。

特斯拉官方微博22日发文称在得知这起发生在上海的事故后,第一时间派出团队到现场调查,积极配合相关部门核实情况。根据目前的消息显示,没有造成人员伤亡。

目前车辆起火原因还不确定,但这显然不是特斯拉第一次发生自燃事故。早在2017年3月,位于上海金桥特斯拉超级充电站的两台Model S就发生起火事故,虽未造成人员伤亡,但两台特斯拉汽车完全被烧毁;今年3月,在广州某小区地下停车场一辆特斯拉Model S 发生燃烧事故,这辆车起火时也并没有进行充电。

2019年特斯拉汽车的自燃再次点燃了新能源汽车的一把“火”,事实上人们更关心的是作为全球电动车领导品牌特斯拉为什么会频频自燃?在全球范围内开展得如火如荼的新能源电动车真的还安全吗?

推测特斯拉为何自燃

虽然官方目前还没有公布此次特斯拉自燃的原因,但推测其原因还要回到事件本身。视频里自燃的特斯拉旁边并没有充电桩,也没有发生任何形式下的撞击,这辆特斯拉Model S是在完全静置的情况下突然自燃的。 

笔者了解到从2016年12月开始,上海开始作为电动汽车绿色车牌正式试点。而从视频中的蓝色牌照可以推测出,这辆燃烧的特斯拉Model S已经买了有几年时间,也就是其电池也已使用了好几年。

从知乎高分博主“凯凯”的推测:由于电池使用年限较久,电池在多次充电,尤其是多次高功率直流快充的情况下,导致电芯内部的锂离子生成锂枝晶。锂枝晶会像雪花一样不断生长,最终刺穿了正负极之间的隔膜,温度急剧上升,汽车发生自燃。 

根据凯凯推测原因可能是电池形成的锂枝晶导致内部短路形成的连锁反应。锂枝晶是指采用液态电解质的锂电池在充电时,锂离子还原形成的树枝状金属锂单质。“枝晶锂”生长到一定程度便会刺破隔膜,造成电池内部短路,严重威胁人身安全。

笔者了解到,特斯拉的电芯在所有电动车中属于“另类”。三元锂电池主要分为镍钴猛NCM与镍钴铝NCA两大类,大多数电动车配备的都是NCM电池,而特斯拉采用的是NCA,其最大的特点就是:能量密度高。但能量密度高所付出的代价即是热稳定性较差。并且特斯拉Model S搭载的是松下18650电池组,虽然特斯拉目前电池密度是世界最高,但18650的散热介质单一,有效散热面积小,也构成了其潜在的安全威胁。

据了解我国未能大量生产NCA电池的主要原因还是其热稳定性较差,导致电池的安全性下降,如果要生产必须从电芯设计、电源系统设计、电源使用等环节进行系统可靠的安全设计。虽然通过水平更高的成组设计与电池管理来对冲热失控风险是特斯拉一直引以为豪的技术,但此次事件看来似乎并没有起作用。

“锂离子电池发生火灾的情况通常是一个或多个电池单元内的短路,这会产生热量并且产生的热量可以点燃电池内的化学物质,这可能会在相邻的电芯中引起问题并导致称为“热失控”的情况,导致火势蔓延开来。”国内某电池厂技术人员高寒(化名)介绍。

此外,针对特斯拉此次燃烧,更有相关人士推测在此事故之前就存在碰撞,存在潜在的挤压、穿刺情况,甚至电池内部早已存在细微短路情况,电池老化等因素。 

也就是说所有的推测都指向电池,但电池是电动车的核心所在。

  全球电动车都为“燃烧”头疼

让人揪心的不仅是特斯拉的燃烧,似乎全世界电动车都遇到了同样的问题。 

去年8月,准备开始进行交付的国内新造车势力威马汽车,在其成都研究院内发生自燃事故;同样在去年8月,一辆新能源纯电动车力帆650EV当街发生自燃爆炸;9月,福州一辆白色比亚迪(BYD)电动汽车失控后冲冲到对向车道马路牙子上起火燃烧;今年6月,一辆洛杉矶街道上的行人警告特斯拉ModelS司机,他的车辆在行驶过程中正在冒烟,在司机安全地离开车辆后,特斯拉开始燃烧。

据不完全统计,2018年已发生新能源汽车起火事件40余起。笔者从电动车燃烧的事例中发现,电池热失控是引发这些事故的主要原因。“电动汽车的电池包温度本身并不均匀,如果过充过放,内外短路等因素都会导致电池过热,从而热失控发生燃烧事故。”高寒表示,电动车电池本身做工原因,密封不好,进水,碰撞等也都会引发热失控。

事实上,在发生火灾后的扑救情况,电动车与燃油汽车也是有区别的。今年2月,一辆2016款特斯拉Model S在美国佛罗里达州撞树并起火,车主被活活烧死,而该车在拖到警方停车场后,至少还自燃了3次,甚至在事故发生1天后汽车依然在燃烧。

“锂离子电池,一旦被点燃,就不能用常规灭火器中的化学品熄灭”。美国加州安全专家Cory Wilson称熄灭汽车内锂离子电池的唯一方法是使用数千加仑的水,并且远远超过传统汽油发动机灭火所需的水量,另一个选择就是让它自己燃烧。

对此,特斯拉曾向公众宣称,电动车的火灾可能需要24小时才能完全熄灭。电动车作为未来发展的趋势,从2008年特斯拉公司成立算起,也才发展短短十年左右的时间,不论国内外的电动车企业,电池技术方面都是其短板,不管是电芯、模组还是PACK都存在技术障碍,但同时几乎都提到一个问题——发展太快。

发展太快留下隐患

过去5年里,全球电动车发展速度惊人,2015年国内电动车的迅速发展更是被业界誉为爆发式增长的元年,甚至一举成为全球最大的新能源汽车市场。而电动车的核心部件—电池技术却并没有随着资本市场的火爆而快速发展,国内甚至很多电池企业和车企都在追求更高的能量密度以获得更多的补贴,但似乎都忽视了电池的最根本属性—安全。

中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高此前公开指出,产品质量问题是造成事故的主要原因。部分车企和新能源补贴政策退坡赛跑,留下了很多安全隐患。

“为了追求高比能量,获得更多的补贴,一些企业缩短了电池的测试验证时间。甚至有的企业为了缩短开发周期,往往在选择改进方式中将电池活性材料增厚、隔膜减薄,这样改进的时间是缩短,电池的能量密度也会上升,但安全性大大降低。”欧阳明高解释。

此前工业和信息化部装备工业司副司长罗俊杰谈到,由于新能源汽车发展目前仍处于初级阶段,在动力电池等安全的认识层面上需要不断的深化,这些是产业成长中的问题,而从全球新能源汽车产业的情况来看,也存在同样的情况。只有加强安全监管,不断完善体制机制才能更好地把握产业发展的安全观。

事实上,新能源汽车目前最大的威胁,不是补贴退坡,而是连续不断的起火事故,不断的自燃、起火、爆炸等事故让本就是新兴事物的新能源汽车在公众眼里言之色变。安全无小事,

在提升电池安全,车辆整体安全性的前提下,需要建立起相对性的安全监督,建立起科学逃生系统,才能更好的将新能源汽车良性循环的发展下去。

来源:快3中奖查询

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