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新能源汽车电池阻燃防火延长逃生时间

发布时间:2024/12/4 14:30:45   
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目前,我国新能源汽车产销规模已连续8年稳居全球第一,同时建立起结构完整、有机协同的新能源汽车产业体系,形成了新能源汽车与相关行业互融共生、合作共赢发展新局面。中汽协数据显示,从年我国第一辆新能源车起步,实现首个万辆的突破,历时27年;而从万辆到第万辆下线,仅用了短短一年半时间。

随着新能源汽车市场井喷式发展,新能源汽车安全问题,尤其是源于电池所导致的起火、爆燃等事故频发!国家应急管理部公布了年一季度新能源汽车火灾数据:共计起,比去年同期上升32%,高于交通工具火灾平均(8.8%)增幅,平均每日超7例火灾。

自年5月起共监控到79起安全事故,在已查明起火原因中,58%源于电池问题,19%源于碰撞问题,还有部分源于浸水、零部件故障、使用问题等。从上述统计中能够发现,新能源汽车起火事故最主要的原因有两个,一是电池本身产生故障,二是碰撞引发的电池故障。首先来看电池本身发生故障的情况。其实,我们平常所说的电池是指整个动力电池系统,包括电芯、电控、Pack以及各种元器件、线束等诸多零部件,任意一个环节出现故障都有可能发生起火或爆燃的情况。

年4月昌江黎族自治县某电动汽车品牌,在充电过程中突然起火几分钟内被烧得仅剩车架。

首先来看电池本身发生故障的情况。其实,我们平常所说的电池是指整个动力电池系统,包括电芯、电控、Pack以及各种元器件、线束等诸多零部件,任意一个环节出现故障都有可能发生起火或爆燃的情况。

7月27日,广东东莞南城鸿福路发生了一起交通事故,一辆特斯拉ModelY和一奥迪轿车相撞。

再来看碰撞所引发的电池故障。这一点就很容易理解,一旦发生碰撞,那么动力电池系统发生各类故障的可能性将呈直线上升的趋势,也就更容易发生起火、爆炸情况。

总结起来,动力电池系统起火的根本原因在于“热失控”。当动力电池系统发生故障,动力电池内部便会产生大量的热量无法扩散,当温度达到临界值,便会引发电池包的燃烧或爆炸,进而导致整车的起火、爆燃。

热议的国标“五分钟”到底是指什么?实际上,针对新能源汽车市场起火事故持续发生的现实状况,国家相关主管部门已经制定了相应的国家强制标准。比如在年5月,工业和信息化部就发布了《电动汽车安全要求》和《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等强制性国家标准,并于年1月实施。而在年8月,《电动汽车碰撞后安全要求》这一国家标准发布,并于年3月实施。

其中《电动汽车用动力蓄电池安全要求》主要针对电池单体、电池包或系统提出了具体安全要求。比如电池单体在进行过充、过放等试验后不起火不爆炸,电池系统在进行振动、机械冲击、模拟碰撞、热扩散乘员保护等试验后不起火、不爆炸。值得注意的是,在进行热扩散乘员保护分析和验证时,要求一旦电池包或系统由于单个电池热失控引起热扩散,进而导致乘员舱发生危险之前5分钟,应提供一个热事件报警信号,为车辆乘员留出逃生时间。

而《电动汽车碰撞后安全要求》则对新能源汽车碰撞提出了具体要求,比如在碰撞结束后30分钟内,动力电池系统不应爆炸、起火,不应有电解液溢出到乘员舱等等。众多标准出台的目的就是最大限度保障新能源汽车的成员安全。“但从实际情况来看,国家强制标准的试验场景很难与真实场景一一对应。”有业内分析人士如此表示。比如,《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中提到的“5分钟提前预警”,是静态场景之下进行测试,与大多处于动态的真实场景正好相反,但强制标准对于动态场景的预警时间却没有做出相应的要求。

气凝胶是目前动力电池的保温隔热最佳材料,高效节能优异产品性能下,隔热市场占有率逐年提升,目前常用的动力电池保温隔热材料有泡棉、塑料泡沫、超细玻璃棉、高硅氧棉、真空隔热板等,但唯一能撑住秒的产品,就只有气凝胶可以做到。

传统材料的保温现状:导热系数高,保温层厚度占用空间大;防火、防水性能不够好;保温性能衰退快,使用寿命短。气凝胶电芯隔热片优势:优异的防火性能,保证锂离子电池拥有最佳运行温度,并同时为意外着火时人员的安全撤离供应宝贵的时间;导热系数低,隔热性能好,隔热层厚度薄,有效提高电池组空间利用率;防水性能好,使用寿命更长;无毒无害,对环境无污染。

气凝胶隔热片应用在新能源汽车中可以更好地实现电池的温控和电控管理及提升性能,起到绝热、防火的作用,为用户和乘客逃离现场以及灭火争取更多的时间,是目前适合新能源汽车及动力锂电池更薄更高效的保温隔热材料。

7月28日,工业和信息化部装备工业发展中心发布《关于开展年新能源汽车安全隐患排查工作的通知》。《通知》要求,企业应排查不同类型动力电池系统(如三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂等)车辆装载情况及整车动力电池使用情况,包含车辆续驶里程、电池系统总能量等电池特性及信息一致性情况,对车辆和电池的实际使用情况进行核验。

企业应对存在失效风险的关键电子控制系统进行排查,包含驾驶辅助系统或功能的运行情况、人机/车交互及功能误用类情况,摸排关键电子控制系统故障、失效等风险。

企业应对运行在极端天气(如暴雨等自然灾害)或特殊工况场景(如高温、高寒、高湿等)下的新能源汽车质量安全风险进行排查并统计相关信息,包含启动及行驶过程质量安全、电池冷却系统安全、绝缘系统安全等。同时,企业应对运行监测和售后服务展开安全排查。



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