“安全是一個(gè)正反饋的概念,而并非我們一強(qiáng)調(diào)安全,就讓大家覺(jué)得電動(dòng)汽車不安全。電動(dòng)汽車還是需要不斷創(chuàng)新的新興產(chǎn)業(yè),既需要社會(huì)寬容,同時(shí)也需要減少脆弱性,不要因?yàn)橐粌纱伟踩鹿?,就嚇跑消費(fèi)者?!卑偃藭?huì)負(fù)責(zé)人在8月12日百人會(huì)夏季論壇暨電動(dòng)汽車安全報(bào)告媒體交流會(huì)上表示。
在當(dāng)天的交流會(huì)上,中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)、清華大學(xué)汽車工程系教授歐陽(yáng)明高指出,電動(dòng)汽車安全性涉及三個(gè)方面。
一是電池行業(yè),這是最基礎(chǔ)、最核心的電池安全領(lǐng)域,需要進(jìn)行嚴(yán)格的熱管理;二是充電行業(yè),這是一個(gè)新興行業(yè),有待進(jìn)一步規(guī)范,無(wú)線充電將是未來(lái)方向;三是整車行業(yè),由于電動(dòng)汽車的安全驗(yàn)證嚴(yán)格,整體質(zhì)量較好,但企業(yè)仍需要關(guān)注高壓電機(jī)系統(tǒng)、碰撞測(cè)試以及防水防塵工藝。
不過(guò)由于客車企業(yè)車型過(guò)多,產(chǎn)品開發(fā)周期過(guò)短等因素,電動(dòng)客車安全隱患更大,需要重點(diǎn)監(jiān)管。當(dāng)問(wèn)及三元電池暫停使用有無(wú)放開時(shí)間表時(shí),歐陽(yáng)明高稱相關(guān)部門目前正在制定相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。
熱失控需謹(jǐn)慎評(píng)估
電池安全性與溫度有關(guān)?!半姵嘏c發(fā)動(dòng)機(jī)等其它部件不同,隨著溫度上升到某一溫度,電池會(huì)開始產(chǎn)生副反應(yīng),副反應(yīng)會(huì)連鎖形成電池放熱,達(dá)到一定程度會(huì)使內(nèi)部短路、隔膜崩潰、電解液燃燒,使溫度迅速上升,形成熱失控,到達(dá)最高溫度會(huì)形成冒煙、起火甚至爆炸?!睔W陽(yáng)明高表示。
其中,需要注意的是三個(gè)特征溫度:一是“自生熱起始溫度”;二是“熱失控起始溫度”,如短路、大規(guī)模燃燒;三是“熱失控”最高溫度,如內(nèi)部核心溫度達(dá)到900度甚至接近1000度。
“電池只能在一定溫度范圍內(nèi)才能正常工作,溫度高了不行,低了也不行。低溫環(huán)境下,電池容量放不出來(lái),也充不進(jìn)去,這是因?yàn)殡姵貥O化導(dǎo)致的??傊姵嘏吕?,如果電池溫度太低,它就不能正常工作。高溫環(huán)境下,電池也不能正常工作,正常工作范圍是在45度以內(nèi),如果溫度到達(dá)90至100度,問(wèn)題就產(chǎn)生了。電池就會(huì)引起一系列‘自生熱反應(yīng)’。”歐陽(yáng)明高稱。
“但是有的材料體系熱失控最高溫度只有三四百度,有的電池只冒煙,這跟電池材料體系相關(guān)性很大,不同體系的電池溫度指標(biāo)并不相同?!彼忉尩?。
盡管電池材料情況不一,但都會(huì)有“自生熱起始溫度”,達(dá)到這個(gè)溫度電池會(huì)形成副反應(yīng),一般是放熱。
放熱反應(yīng)會(huì)引起溫度升高,溫度升高之后又會(huì)引起另一個(gè)副反應(yīng),導(dǎo)致溫度再升高,形成連鎖反應(yīng)。
當(dāng)溫度達(dá)到150-250度時(shí),熱失控就會(huì)發(fā)生,如隔膜崩潰、電解液燃燒等,最高能達(dá)到900度以上高溫。
歐陽(yáng)明高進(jìn)一步指出,鋰電池由于特性原因存在安全隱患,但并不等于電動(dòng)車就一定不安全。所以,為了防止電池?zé)崾Э?,需要?yán)格的熱管理,從加熱、散熱、隔熱三個(gè)方面使電池溫度始終保持正常范圍內(nèi)。
所謂散熱,簡(jiǎn)言之,就是通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)散熱,這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜,有風(fēng)冷、水冷等散熱方式。而冬天溫度低時(shí)還需加熱,但加熱是一個(gè)技術(shù)相對(duì)較難的系統(tǒng);所謂隔熱,是當(dāng)一個(gè)電池出現(xiàn)熱失控情況后,問(wèn)題尚未嚴(yán)重時(shí)就要進(jìn)行隔熱,以防出現(xiàn)像點(diǎn)鞭炮一樣一個(gè)接一個(gè)發(fā)熱,第一個(gè)電池?zé)醾鲗?dǎo)到下一個(gè)電池,形成連鎖反應(yīng)。
電動(dòng)車推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型
由于我國(guó)充電樁行業(yè)整體水平相對(duì)落后,產(chǎn)品準(zhǔn)入門檻低,質(zhì)量參差不齊。歐陽(yáng)明高認(rèn)為,電池充電時(shí)容易引發(fā)安全問(wèn)題,而充滿電的電動(dòng)車更容易出現(xiàn)安全事故。
“如果電池管理系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,充電樁可能并不能及時(shí)反應(yīng),電池過(guò)充達(dá)到150%就會(huì)出現(xiàn)大事故,而電池常常充到100%以上,短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)太大問(wèn)題,但長(zhǎng)期使用電池壽命和安全就會(huì)受到影響?!睔W陽(yáng)明高說(shuō)。
此外,在充電行業(yè)中,無(wú)線充電的效率正在逐漸提高。無(wú)線充電是高頻的,新一代半導(dǎo)體電力電子器件適合高頻,所以它的能量效率并不比傳統(tǒng)的充電方式低多少。
“新一代電力電子器件的出現(xiàn),使得無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn),它的效率在提升,傳統(tǒng)的充電方式效率達(dá)到90%以上就非常好了,現(xiàn)在無(wú)線充電效率也可以達(dá)到90%以上。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。
但在成本方面,目前的無(wú)線充電要比傳統(tǒng)電池高。不過(guò),無(wú)線充電在安全性、便利性等方面會(huì)有很大提升,這一點(diǎn)可以體現(xiàn)在充電體驗(yàn)上。
“前一段時(shí)間下大雨,電動(dòng)汽車面臨的主要問(wèn)題是充電口進(jìn)雨。如果使用無(wú)線充電,就可以避免這個(gè)問(wèn)題。另外使用無(wú)線充電,下了車直接走人,就像現(xiàn)在加油站自助加油那樣方便,充電體驗(yàn)的要求高了之后,肯定會(huì)需要無(wú)線充電的技術(shù)。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。
此外,無(wú)線充電的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用除了取決于新一代的電力電子器件,還要依靠精確定位。
“不是人開著去定位,而是要跟車輛的智能化結(jié)合?!?歐陽(yáng)明高稱,“所以下一步的發(fā)展方向是雙向,車網(wǎng)融合。因此在充電這一端的技術(shù)變革將是由有線向無(wú)線發(fā)展、由單向充電向雙向饋電發(fā)展,電網(wǎng)往車送電,將來(lái)車也可以往電網(wǎng)回送電?!?/P>
電動(dòng)車曾受人詬病并不環(huán)保,因?yàn)殡姵乇旧淼碾娏縼?lái)源于燃煤發(fā)電,這一過(guò)程還會(huì)放出大量二氧化碳。不過(guò),歐陽(yáng)明高認(rèn)為這個(gè)故事沒(méi)講完。
“《第三次工業(yè)革命》這本書講的就是未來(lái)的電動(dòng)車是用能、儲(chǔ)能、回饋能源的終端,即電動(dòng)車是能源終端、信息終端,也是物流終端。在這個(gè)方向上,無(wú)線充電將會(huì)起到非常重要的作用。”歐陽(yáng)明高認(rèn)為,這才是電動(dòng)車的完美故事結(jié)局。
類似于特斯拉最近要收購(gòu)美國(guó)最大家用太陽(yáng)能企業(yè)Solarcity,馬斯克的目的是要實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能為電動(dòng)汽車充電,并且將多余的電能儲(chǔ)存起來(lái)以備后用?!斑@樣每家每戶都是發(fā)電廠,如果電多了,電網(wǎng)里面收購(gòu)電價(jià)合適時(shí)用戶就可以賣電,如果電特別便宜時(shí)還可以買電,電網(wǎng)波谷時(shí)充電,電網(wǎng)波峰時(shí)就能夠用電動(dòng)車放電。所以故事講到這個(gè)程度,就不會(huì)再說(shuō)電動(dòng)車不清潔?!?/P>
歐陽(yáng)明高認(rèn)為,能源轉(zhuǎn)型再過(guò)30至40年將會(huì)完成,目前太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率最高已達(dá)到30%,當(dāng)成本慢慢降低之后就會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用?!疤?yáng)能、風(fēng)能都是間歇式能源,它要儲(chǔ)能,最好的方式就是電池?!?/P>