鉅大LARGE | 點擊量：1248次 | 2021年09月28日
特斯拉接連著火 引發(fā)汽車電池技術(shù)爭議
進入十月份，美國特斯拉純電動汽車的接連著火事件，讓部分人士對這家大洋彼岸汽車公司的質(zhì)疑似乎找到了證據(jù)。受起火事故影響，特斯拉股價已經(jīng)大幅下挫近30%。十一月八日，一位股民更是將特斯拉公司訴至，指控特斯拉公布錯誤和誤導(dǎo)性陳述，認為特斯拉對產(chǎn)品存在的安全隱患有所隱瞞，涉嫌證券。
電池著火、外界質(zhì)疑、股票下降，一致被熱捧的特斯拉似乎遇到了大麻煩。特斯拉老總穆斯克對外表示，發(fā)生著火事件是由于外力因素造成的，和車輛本身沒有關(guān)系。同時他堅稱，“公司肯定不會召回電動汽車，因為沒有召回的理由”。
在質(zhì)疑特斯拉的同時，人們又一次開始討論純電動汽車電池的安全問題：電動汽車發(fā)生事故后著火是不是普遍現(xiàn)象？在尚未得到普及前，這一安全隱患能否找到徹底解決的辦法？電池著火的根本原因又是什么？這一系列問題能否得到答案，再次成為純電動汽車市場化道路行進中的絆腳石。
火“烤”還是火“考”
十一月五日，位于北京的特斯拉在華首個展廳客如云集，店內(nèi)工作人員已經(jīng)開始向預(yù)訂者“發(fā)號”，最早預(yù)付25萬元訂金的客戶有望在明年第一季度提車。有人推算了一下特斯拉在我國的售價，大概在100萬-150萬元。火熱的跡象表明特斯拉在我國的“起步”無疑是非常成功的。
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然而事情總會在不經(jīng)意間走向另一個方向。不到兩個月內(nèi)就發(fā)生了三起特斯拉ModelS電動汽車起火的事件，使得人們開始質(zhì)疑它的底盤設(shè)計是否存在問題。十月中旬ModelS在美國田納西州莫非斯堡附近起火，而在這起著火事故的幾天前，在西雅圖附近遭遇同樣悲劇，發(fā)生ModelS第一起起火事件，兩次起火都是撞到了道路上的碎片，導(dǎo)致電動汽車底部明顯脆弱的電池組被穿透引發(fā)起火。
就事故車輛著火原因，特斯拉CEO艾隆?穆斯克在博客上做了解釋：ModelS當時和大塊金屬物件相撞。在相對運動中，物件鉆入車底，通過杠桿效應(yīng)刺穿ModelS車身，形成一個直徑達3英寸的孔洞，而保護汽車機身的車殼厚度只有四分之一英寸，無法阻止高達25噸的穿透用途力。在猛烈撞擊下鋰離子電池起火。
國家863電動汽車重大專項動力鋰離子電池測試中心主任王子冬有關(guān)穆斯克所說的25噸的穿透用途力表示懷疑，“事故本身很難重現(xiàn)，有關(guān)25噸的穿透力是如何得出的，在穆斯克的相關(guān)言論中真沒法直接推導(dǎo)出。另外，撞擊究竟損壞了幾個電池倉穆斯克也未說明，從火勢看撞擊還是比較嚴重。究其原因我認為仍是外力造成了電池短路，繼而導(dǎo)致車輛著火。”
有關(guān)這一觀點，招商證券汽車首席分析師汪劉勝接受采訪時卻表示：“外界現(xiàn)在都沒有掌握特斯拉著火車輛的調(diào)查數(shù)據(jù)，這些事故究竟是不是電池短路引發(fā)的火災(zāi)還沒有得到證實?！?/p>
沒能包住火的防線
作為電動汽車的核心部件之一，特斯拉的電池系統(tǒng)一度遭到質(zhì)疑，國內(nèi)外很多業(yè)界專家稱其“電池技術(shù)老舊”、“無核心競爭力”。原因在于特斯拉是唯一一家采用18650型鈷酸鋰離子電池的公司，所謂18650指的是電池直徑為18mm，長度為65mm，常被用作筆記本電腦的電芯，曾被外界一度認為難登電動汽車的“大雅之堂”。
“18650電池外電壓但凡低于2.7V或高于3.3V，都會出現(xiàn)過熱的癥狀。假如電池組較大且組內(nèi)溫度梯度控制得不好，就會存在很大的起火風(fēng)險”，十一月十五日，王子冬向汽車商報記者分析稱。
“特斯拉研發(fā)階段始于2006年，當時的車用鋰離子電池還處于萌芽狀態(tài)，在當時的環(huán)境下，特斯拉選擇18650電池也是權(quán)益之計”，一位接近特斯拉的人士告訴記者，“加之特斯拉成立初期，松下也是其重要股東之一，在尋求資金注入的初期，這也是特斯拉選擇松下18650電池的原因之一?！?/p>
為了解決18650電池的高溫不穩(wěn)定性，特斯拉研發(fā)團隊在電池控制系統(tǒng)上開始尋找解決問題的辦法。首先特斯拉將電池做到最小分解，以求達到電池最大的穩(wěn)定性。為了解決電池過多造成的車身過重的問題，特斯拉也特意選用了蓮花汽車重量最輕的車身結(jié)構(gòu)，同時，特斯拉在電池安全控制系統(tǒng)的投入也達到了整車成本的25%。
“電池技術(shù)的關(guān)鍵恰恰就是電壓電流和熱量控制，特斯拉的電池管理系統(tǒng)做的是不錯，但這就好比給一個病人穿上盔甲，骨子里不行，盔甲再厚也沒用”，十一月十四日，汽車電子控制技術(shù)國家工程實驗室一位主任級教授向汽車商報記者透露。
短路=電動汽車命門？
汽車商報記者查閱了過往多起國內(nèi)純電動汽車著火事故。2011年四月，杭州市眾泰純電動汽車發(fā)生自燃；2012年五月二十六日，在深圳市濱海大道紅樹林段發(fā)生了一起致3人死亡、車輛燒毀的重大交通事故。在這些事故后期的調(diào)查報告中顯示，發(fā)生燃燒的電動汽車原因都是由于電池出現(xiàn)不同原因短路導(dǎo)致車輛燃燒。
除了目前外界所知的這兩起電動汽車自燃事故之外，還有一起公眾不太熟知的事故。據(jù)烏魯木齊市消防支隊高級工程師賈廣華發(fā)表的《純電動公交車自燃火災(zāi)事故調(diào)查》，2010年一月，烏魯木齊就發(fā)生了兩輛純電動客車自燃事故。
國內(nèi)某家動力鋰離子電池生產(chǎn)公司負責(zé)人向汽車商報記者透露，鋰離子電池因技術(shù)路線不同，在全球范圍內(nèi)也有不同的發(fā)展方向。雖然公司之間的電池和電控系統(tǒng)都不盡相同，但不管是磷酸鐵鋰離子電池還是三元電池都沒有從本質(zhì)上解決電池的安全性問題?！耙驗閺脑韥碇v，包括能量密度、放電功率以及電池組的包裹性和使用過程發(fā)生碰撞所發(fā)生的高壓電伏，都是威脅電動汽車安全性能的重要因素，但到現(xiàn)在為止，世界上還沒有任何一項技術(shù)能從根本上系統(tǒng)地解決好這些問題”。
清華大學(xué)汽車工程開發(fā)研究院常務(wù)副院長宋健在接受記者采訪時也曾表示，“解決電池短路無非就是降低電壓、提高電流，使用更粗的保險絲。但是這一策略在一些電線插頭或者其他固定型電池上還可以使用，像車用電池這樣龐大的電池組，不可能將所有的電池加上保險絲或者降低電流，而且電池柱正負極之間也無法添加保險絲，所以短路的問題目前不好解決?！?/p>
“特斯拉花巨資研發(fā)出來的電控系統(tǒng)，現(xiàn)在看來也只能是在電池燃燒后，確保燃燒面積不再過快蔓延，可以說最終也只能起到被動安全的用途”，采訪即將結(jié)束時王子冬再次強調(diào)，“這說明再強大的電控系統(tǒng)只能起到一個緩解燃燒蔓延的用途。電池本身意外短路難題不攻克，電動汽車發(fā)生意外短路致使燃燒的事故將有可能再次上演?！?/p>
專家言論
國家863電動汽車重大專項動力鋰離子電池測試中心主任王子冬
可預(yù)測性是解決電池短路的難題
目前幾乎所有具備生產(chǎn)資質(zhì)的電動汽車公司的產(chǎn)品，在出廠之前都曾對車用電池做過擠壓、穿刺、火燒等數(shù)十項極限測試，都沒有發(fā)生起火燃燒現(xiàn)象。但測試項目再全面，也不可能把所有事故事先再現(xiàn)。
例如之前杭州自燃的眾泰電動出租車電池，事先曾在動力鋰離子電池測試中心做過苛刻的火燒試驗，不停地?zé)?小時50分鐘才被點燃，沒想到仍未防止自燃的發(fā)生。所以車用電池短路的隱患有很大的不可預(yù)測性：可能是撞擊造成外電路短路，保護系統(tǒng)來不及啟動；也可能是受外力導(dǎo)致電池正負極連接發(fā)生短路著火，例如這幾次特斯拉的著火事件。
國家863電動汽車重大科技專項王秉剛
不要對電動汽車形成“唱衰”思維
假如是因為不可預(yù)見的外力撞擊，我們應(yīng)該對電動汽車的起火持寬容態(tài)度，盡管它們作為電動汽車的先期產(chǎn)品，注定要承受種種的質(zhì)疑和誤解。就像之前比亞迪e6出租車被撞相同，對方接近200公里時速飆車本身已經(jīng)嚴重，被撞的即便是傳統(tǒng)汽車也會車毀人亡。
每一次著火事件總會引起人們對電動汽車安全性能的質(zhì)疑，這是人們過往對電動汽車的一種慣性思維模式。長遠的戰(zhàn)略眼光看，國家已經(jīng)把發(fā)展純電動汽車放在了戰(zhàn)略重點來布局，影響純電動汽車普及競爭的瓶頸也會逐步解決，電動汽車在實際運營中電池、電機和電控系統(tǒng)的性能安全問題，這些都要相當長的時間過程來逐步完善。
清華大學(xué)汽車工程開發(fā)研究院常務(wù)副院長宋健
技術(shù)有瓶頸的汽車產(chǎn)品別太著急投放市場
純電動汽車在當前的環(huán)境下還不適于大規(guī)模推廣應(yīng)用，畢竟很多技術(shù)現(xiàn)在還處于研究的階段。我覺得不能大規(guī)模應(yīng)用原因有幾點：首先車用電池安全性還沒有完全解決，第二個是車用電池的能量比，功率比現(xiàn)在還不適合于在汽車上應(yīng)用。比如說像比亞迪，它一旦裝600到800公斤電池，車輛重量就新增了40%左右，這樣的話安全隱患會很大，因為這么多的電池，這么多的電池就不容易布置在很安全的地方。
另外，純電動汽車要很高的電壓支撐，不要以為在電控系統(tǒng)上做了絕緣保護就不會出現(xiàn)安全問題。一旦撞了車，誰敢保證它的線頭會不會搭在汽車上，坐在車里的人可能沒撞死，卻被電死或者燒死。這里面有一系列安全性的問題要去攻克。
清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點實驗室副主任陳全世
電池安全應(yīng)借鑒傳統(tǒng)汽車油箱保護的設(shè)計
最近幾年，國內(nèi)外電動汽車確實都出現(xiàn)了一些燃燒事故，大家都在思考到底該不該做電動汽車。第一是前年杭州眾泰的電動出租車發(fā)生事故；第二個是上海的純電動公交車在825路上發(fā)生火災(zāi)；加上最近特斯拉的著火事件。
通過以上事故可以看出電動汽車安全隱患的重要部件是動力鋰離子電池系統(tǒng)，包括單體電池、電池模塊、電池箱以及管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、高壓動力線。可以說能源系統(tǒng)是最危險的。
要認識到電池組像汽油箱那樣是一種含高能物質(zhì)的部件，具有著火、燃燒，甚至爆炸的可能性。鋰離子電池中的電解液是一種易燃的溶劑配制而成的，正負電極上的氧化劑和還原劑只隔一層約20微米厚的薄膜。在達到一定溫度時，氧化劑和還原劑均易與電解液發(fā)生大量生熱的化學(xué)反應(yīng)，何況車用電池組又是在高電壓、大電流下運行。
因此，電池本質(zhì)上具有危險性。電動汽車在設(shè)計中要把電池組放在最安全的位置上。這方面我覺得我們可以學(xué)習(xí)傳統(tǒng)燃油車，傳統(tǒng)汽車的汽油箱是最危險的，但汽油車撞擊著火的事故并不是很多，原因在于把汽油箱放在最安全的地方，上面還放著備胎。因此電動汽車在設(shè)計的時候不要把工作只交給電池廠，整車廠也要參與。
招商證券首席汽車分析師汪劉勝
特斯拉著火事件結(jié)論不要下太早
與目前電動汽車行業(yè)普遍采用大型鋰離子電池相比，特斯拉采用的小電池?zé)o論是制造成本還是未知安全風(fēng)險都相對較低。原因在于成熟的小型電池可采用高能量比正極材料，電池容量高、電池組重量輕且續(xù)航里程高。
大家可以從特斯拉著火視頻畫面中看到，特斯拉在電池發(fā)生燃燒后，火勢被限制于車體駕駛艙前部，并沒有造成整個車體燃燒。同時特斯拉產(chǎn)品在之前美國國家高速公路交通安全署（NHTSA）這個號稱全球最苛刻的安全碰撞試驗中，也獲得了五星安全評級。這表明它在目前車用電池和電控上做的不錯。
另外，外界現(xiàn)在都沒有掌握特斯拉著火車輛的調(diào)查數(shù)據(jù)，這些事故究竟是不是電池短路引發(fā)的火災(zāi)還沒有得到證實。所以在美國國家高速公路交通安全署的調(diào)查報告出具前，我們不必過早的對特斯拉乃至電動汽車行業(yè)的安全問題做出決斷。
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