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夏季高溫,新能源汽車又進(jìn)入了起火高發(fā)期。不過(guò),工業(yè)和信息化部推出的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》,明年7月就要正式實(shí)施了。
隨著新標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí),未來(lái)動(dòng)力電池不起火、不爆炸將會(huì)成為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)電池制造企業(yè)來(lái)說(shuō),新技術(shù)接下來(lái)要大規(guī)模投入應(yīng)用了,如果電池不達(dá)標(biāo),在未來(lái)的新能源汽車市場(chǎng)將會(huì)失去競(jìng)爭(zhēng)力。
那么,強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn)究竟有哪些具體要求?明年新的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以后,未來(lái)的新能源汽車真的就不會(huì)再起火甚至是爆炸了嗎?
新增加的幾項(xiàng)測(cè)試都和安全有關(guān)
從新能源汽車的事故發(fā)生來(lái)看,起火的發(fā)生概率低于傳統(tǒng)的燃油車。根據(jù)2023年的所有公開報(bào)道過(guò)的新能源汽車起火案例來(lái)看,汽車碰撞后發(fā)生火災(zāi)的概率只有10%,但是汽車在充電或者是靜止?fàn)顟B(tài)下的起火概率則超過(guò)了50%。
也就是說(shuō),新能源汽車的電池存在著很高的自燃性,有些事故明明是在靜止或者是在充電的狀態(tài)下突然出現(xiàn)自燃的。國(guó)家制定的新標(biāo)準(zhǔn)則覆蓋了這些情況,和2020年版本的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比,新標(biāo)準(zhǔn)增加了電池底部撞擊測(cè)試、快充循環(huán)后安全測(cè)試、熱擴(kuò)散測(cè)試等多項(xiàng)安全試驗(yàn)。
其中,快充循環(huán)后安全測(cè)試以及熱擴(kuò)散測(cè)試,都跟新能源汽車在充電狀態(tài)下發(fā)生自燃有直接關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō),此外,電池在碰撞、擠壓、高溫等極端條件下的安全性能,新的標(biāo)準(zhǔn)也提出了明確要求。
也就是說(shuō),電池制造要符合安全測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)以后才能夠生產(chǎn)并上市,而要符合安全標(biāo)準(zhǔn),就意味著企業(yè)的技術(shù)要有真正的升級(jí)。
具體的情況是怎樣的,要看一下相關(guān)的安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是怎么制定的。
電池?zé)崾Э睾蜏y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
新能源汽車發(fā)生自燃起火的誘因大都跟電池?zé)崾Э赜嘘P(guān)。顧名思義,電池內(nèi)部的熱量也就是溫度的上升存在不可控的現(xiàn)象,一旦觸發(fā)了電池?zé)崾Э?,在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)引起電池起火。
數(shù)據(jù)顯示,從失控到起火的間隔可能就四五分鐘,甚至有時(shí)候這個(gè)時(shí)間間隔更短。如果是在一輛新能源汽車內(nèi)出現(xiàn)這樣的情況,車內(nèi)短時(shí)間的溫度就能夠達(dá)到437°C,在如此高的溫度下,車內(nèi)人員根本無(wú)法逃離。
這就是為什么在此前的標(biāo)準(zhǔn)里,要將熱失控到起火的時(shí)間間隔延長(zhǎng)到5分鐘以上,是為了盡可能給車內(nèi)人員提供逃生的機(jī)會(huì)。隨著新標(biāo)準(zhǔn)的制定,未來(lái)這一要求變得更加嚴(yán)苛。
電池一旦發(fā)生熱失控,就會(huì)產(chǎn)生熱擴(kuò)散,新的標(biāo)準(zhǔn)里明確增加了熱擴(kuò)散測(cè)試試驗(yàn)。新增這項(xiàng)測(cè)試試驗(yàn),就是要保證電池不能起火,更不能爆炸。
熱失控通常是從電池內(nèi)部的單個(gè)電芯開始,接下來(lái)的熱擴(kuò)散就是從單個(gè)電芯擴(kuò)散到多個(gè)電芯乃至整個(gè)電池內(nèi)部。
通過(guò)試驗(yàn)可以看到,如果將電池包用鋼針刺破,50秒左右就能從電池包外部刺穿到電芯內(nèi)部。一旦被刺穿以后,電池的溫度會(huì)瞬間升高到300°C左右,電芯內(nèi)部的溫度更是可以高達(dá)1000°C以上。
如果沒有新的安全標(biāo)準(zhǔn),這種情況下肯定會(huì)產(chǎn)生熱擴(kuò)散,進(jìn)而就會(huì)起火,甚至是爆炸。但是未來(lái)根據(jù)新的標(biāo)準(zhǔn),在熱擴(kuò)散測(cè)試下,電池絕對(duì)不能夠起火,更不能夠爆炸。
下一步,新的電池若是能達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn),那么新能源汽車即便發(fā)生事故,發(fā)生火災(zāi)的概率也會(huì)大大降低。
還有一項(xiàng)新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)則是針對(duì)快速充電的。
快速充電和撞擊下的安全要求
很多新能源汽車車主都曾經(jīng)反映,汽車明明是正常地停放,沒有發(fā)生碰撞,或者只是在充電,就突然發(fā)生了自燃現(xiàn)象。由于電池的快充技術(shù)已經(jīng)大面積普及,所以要降低自燃事故,就得要提高快速充電下的安全標(biāo)準(zhǔn)。
新的標(biāo)準(zhǔn)里明確增加了快充循環(huán)后的電池測(cè)試,這項(xiàng)安全測(cè)試主要針對(duì)的是能夠在15分鐘內(nèi)快速充電電池。
而且,按照測(cè)試要求,快充工況循環(huán)300次后再進(jìn)行外部短路測(cè)試,也就是說(shuō),整個(gè)測(cè)試要求的標(biāo)準(zhǔn)更加極端和嚴(yán)苛,在測(cè)試過(guò)程中不能夠出現(xiàn)起火和爆炸的情況。
雖然在實(shí)際的事故中,新能源汽車因?yàn)榕鲎驳韧獠恳蛩匕l(fā)生后產(chǎn)生的火災(zāi)概率只有10%左右,但是新標(biāo)準(zhǔn)的制定同樣也專門針對(duì)了相關(guān)的碰撞測(cè)試。
比如底部剮蹭在車輛行駛中極有可能會(huì)發(fā)生,屬于相對(duì)典型的碰撞類事故。更何況,新能源汽車的電池安裝位置就位于汽車底部,如果電池不達(dá)標(biāo),一旦發(fā)生剮蹭事故,極易引發(fā)火災(zāi)。
新的標(biāo)準(zhǔn)里就增加了車輛底部撞擊測(cè)試。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的要求同樣很嚴(yán)苛,30mm的鋼制撞擊頭要以150 焦耳的能量撞擊電池包上面的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。在整個(gè)撞擊過(guò)程中,按照要求,電池不能因?yàn)樽矒舫霈F(xiàn)熱失控,更不能在接下來(lái)發(fā)生自燃和爆炸的情況。
即便通過(guò)了上面幾項(xiàng)嚴(yán)苛的測(cè)試,電池還要經(jīng)受極限考驗(yàn),最終才能走下生產(chǎn)線,真正安裝到汽車上。
新標(biāo)準(zhǔn)下的“水深火熱”
新的標(biāo)準(zhǔn)就是要提高電池的整體性能,只有這樣才可能最大限度的避免事故,或者是在發(fā)生事故以后最大可能的提高生存率。所以電池生產(chǎn)出來(lái)以后,其中一項(xiàng)就是要經(jīng)歷火燒。
按照新的標(biāo)準(zhǔn),電池要暴露在熊熊烈焰下,被炙烤70秒,接下來(lái)還要再間接燃燒60秒。在長(zhǎng)達(dá)130秒的火燒之下,如果電池沒有發(fā)生起火和爆炸,才算是通過(guò)了考驗(yàn)。
另外一項(xiàng)考驗(yàn)則是浸水,電池會(huì)被放在一米的水深中浸泡半個(gè)小時(shí)。浸泡過(guò)后,拆開的電池不能有水進(jìn)入,不能夠有泄漏,同時(shí)絕緣性還要保持正常。達(dá)到這3項(xiàng)要求,浸泡才算合格。
還有一項(xiàng)則是碰撞和擠壓試驗(yàn)。電池需要經(jīng)受得住至少兩個(gè)方向的碰撞,不能夠出現(xiàn)泄漏,外殼不能夠破裂。擠壓的力度同樣很大,要用 100 千牛的力從兩個(gè)方向擠壓電池,電池不能夠泄漏,更不能夠起火和爆炸。
經(jīng)過(guò)了上述水深火熱的考驗(yàn)之后,電池如果能夠確保如初,才算是通過(guò)了所有的考驗(yàn),屬于真正的合格產(chǎn)品。
那么,通過(guò)了新標(biāo)準(zhǔn)考驗(yàn)的電池,是不是就意味著100%不會(huì)發(fā)生事故了呢?
不存在100%的安全性
新標(biāo)準(zhǔn)另外一項(xiàng)最大的特點(diǎn)是,原先新能源汽車如果出現(xiàn)了熱失控,接下來(lái)到起火的時(shí)間間隔要在5分鐘以上。新的標(biāo)準(zhǔn)做了提升,直接變成了不能夠起火,更不能夠爆炸,那是不是就意味著未來(lái)的新能源汽車一旦發(fā)生事故,就不用擔(dān)心起火了呢?
汽車技術(shù)領(lǐng)域的專家強(qiáng)調(diào),即便標(biāo)準(zhǔn)提升了,即便未來(lái)的電池都能夠通過(guò)安全測(cè)試,但是在實(shí)際使用的過(guò)程中,消費(fèi)者絕對(duì)不能夠理解為所有極端的狀態(tài)下電池都不會(huì)起火。
這是因?yàn)槠嚨膶?shí)際使用場(chǎng)景很多,而且還會(huì)發(fā)生各種各樣的變化,這些情況有的時(shí)候是很難通過(guò)安全測(cè)試模擬出來(lái)的。換句話說(shuō),即便新的標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)提高了電池的安全性,但誰(shuí)也不能夠保證這種安全性是100%的。
所以專家的建議是,未來(lái)消費(fèi)者還是應(yīng)該按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求去開車,不要嘗試去突破安全性能的下限,畢竟誰(shuí)都不知道現(xiàn)實(shí)情況中具體會(huì)發(fā)生什么。
還有一個(gè)關(guān)鍵的問題,標(biāo)準(zhǔn)上要求嚴(yán)苛了,那么電池的制造商,他們的技術(shù)是否能夠達(dá)標(biāo)呢?也就是說(shuō)他們是否能夠生產(chǎn)得出符合安全性能的電池呢?
78%的企業(yè)擁有技術(shù),14%的企業(yè)即將擁有
截止到2024年初,工信部調(diào)查的36家汽車和電池企業(yè)中,有78%的企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)不起火、不爆炸的動(dòng)力電池,也就是說(shuō),他們的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)符合了新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
除此之外,還有14%的企業(yè)將在2027年之前具備這些技術(shù)。所以從企業(yè)生產(chǎn)的角度去看,不用擔(dān)心他們的技術(shù)儲(chǔ)備,不用擔(dān)心他們生產(chǎn)出來(lái)的電池不能夠達(dá)標(biāo)。
另外,還有一項(xiàng)調(diào)查顯示,在目前國(guó)內(nèi)的新能源汽車企業(yè)中,超過(guò)8成的企業(yè)同樣也具備了熱擴(kuò)散測(cè)試后電池不起火、不爆炸的技術(shù)。換言之,更嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)的制定不是隨便制定的,而是根據(jù)行業(yè)內(nèi)企業(yè)實(shí)際技術(shù)的儲(chǔ)備制定的。
有人可能會(huì)說(shuō),既然明年更嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)才會(huì)施行,那干脆等到明年買車吧,今年就不買新能源汽車了。對(duì)此,專家表示,現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)也是可以保障車輛基本安全的,只要企業(yè)生產(chǎn)的汽車電池等設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn),消費(fèi)者完全可以放心購(gòu)買。
換句話說(shuō),標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛了,不是說(shuō)此前的標(biāo)準(zhǔn)就不合格了,而是在原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了安全性能。任何一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)都是采取類似的模式在不斷更新迭代。
結(jié)語(yǔ)
不管是現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)還是新的標(biāo)準(zhǔn),都是具有強(qiáng)制性的,總體上都能保證安全。之所以要到明年才正式實(shí)施新的標(biāo)準(zhǔn),是要給企業(yè)留下足夠的時(shí)間。
等到明年新標(biāo)準(zhǔn)落實(shí),大多數(shù)企業(yè)都能夠提前完成技術(shù)儲(chǔ)備,更何況汽車市場(chǎng)往往會(huì)提前布局,所以有些企業(yè)從今年開始就會(huì)按照新的標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)生產(chǎn)。
參考資料:
《“史上最嚴(yán)的電池安全令”發(fā)布,將對(duì)新能源汽車行業(yè)帶來(lái)哪些影響?》 央視新聞 2025年5月29日
《新能源汽車更易起火?統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)+專家解讀告訴你真相!》 央視新聞 2024年6月20日
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