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TÜV南德问诊新能源汽车起火原因 动力电池质量非主因

日期:2019-11-26    来源:中国汽车报  作者:焦玥

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2019
11/26
09:10
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关键词: TÜV南德 动力电池安全 方形电池

   近日,TÜV南德意志集团(简称“TÜV 南德”)宣布,其在常州建立的新能源汽车检测实验室即南德新能源汽车检测(江苏)有限公司正式启用。
  在开业典礼上,南德新能源汽车检测(江苏)有限公司董事总经理许海亮,向到场媒体介绍了中国新能源汽车动力电池的质量现状,并针对备受行业关注的新能源汽车起火事件进行了分析。
  TÜV南德对国家市场监督管理总局缺陷产品管理中心公布的汽车召回信息进行梳理后发现,从2018至今的近两年时间里,中国共有20起有关新能源汽车召回的事件,涉及到13家整车企业生产的总计16.5万辆新能源汽车。在这些召回事件中,事故原因包括制动助力真空泵、安全气囊、半轴、电机电控等,而受到行业高度关注的动力电池,涉及召回的事件仅有4次,占整个召回总量的6%。
  “当前新能源汽车的动力电池质量问题,并非人们想象得那样猛于虎。”据许海亮介绍,针对这4起召回事件,TÜV南德分析发现,第一起官方解释是电池偶发质量问题导致可能发生热失控。比如,供应链的批次,员工操作的问题,设备的临时故障问题。因此召回的汽车数量占新能源汽车召回总量的2%。第二起事故是因为电芯一致性不佳。一般来看,动力电池经过长时间、高电量地存储,或是在高温、低温长期存储的情况下,会有漏液和短路风险引发热失控。第三起事故是因为模组内电压采样线束走样不当。这可能是电池被挤压,在极端情况下导致绝缘层磨损、绝缘失效,引起热失控。第四起事故是由于电池包的电气部件生产的质量有波动,可能局部过热引起热失控。
  许海亮指出,TÜV南德收集了2011年~2019年6月的数据,其中公开报道起火的事件大概有127起,涉及到38家企业的48款车型,分布于全球40座城市,其中中国发生153起、欧洲29起、北美38起。
  从年份来看,起火事件跟汽车的销量呈正相关。从月份来看,在温度较高的六、七、八三个月,起火事件发生的数量相对较高。从事故车的类型来看,纯电动车的占比较大,达到70%以上,混动车仅占17%。从汽车状态细化分类来看,即车在起火爆炸时的状态来看,41%是在行驶中、29%左右在停放中、19%在充电中、3%是充电后停放、1%为刚充满电行驶,另外还有一部分是在维修、测试/报废中就自燃了。从电池类型来看,作为技术主流,三元电池的占比较高,为61%,磷酸铁锂22%,还有一部分是锰酸锂。TÜV南德对每款事故车、对应的电池材料以及包装的形状都做了拆解,发现其中44%是圆柱形,剩下依次是方形、软包、未知形状,这与普遍认知的危险程度和市场占比有很大的关联性。
  到底是什么原因导致新能源汽车起火许海亮分析指出,引起起火甚至爆炸的最直接原因基本上都是热失控。大部分热失控的直接原因是短路。短路会让电池内部形成高电流的回路,其直接结果是电池包迅速过热,然后起火爆炸。还有一部分是外部火烧或者是过充引起的热失控。再看热失控的诱因,除44起未知热失控外,首个原因是碰撞,共有17起,主要由追尾、反转、撞墙、高速路车祸所致。第二是因为连接器、线缆等零部件发生故障导致了短路,引起了热失控。第三是因为结构设计。所谓结构设计就是没有给电池包留足散热空间、强度不够,或者是线路走向有问题。第四是因为生产质量控制。虽然没有设计问题,但是生产的一致性不好,就会发生很多偶发事件,或者是流程不够严谨和完善,质量管控不够完整。第五是充电系统的故障,比如过充。第六是浸泡,有些城市在雨季时车辆会有涉水情况,底盘因此受到一些影响,水遇到电肯定会引起短路,因此对电池的IP防护会有很高的要求。第七是刺穿,人们日常开车发生剐蹭、拖底盘等情况难以避免,电池因此被硬物刺穿。第八是材料、硬度或者防火的问题。第九是在高温、高湿等极端环境下也会引起失效的发生。第十是外部火烧。这一事故不是电池本身起火,而是周围车辆起火蔓延到新能源汽车上,便会产生非常恶劣的后果,即起火爆炸。
  针对上述新能源汽车可能遭遇的未知风险,企业如何应对许海亮认为,很多风险是可以通过各种验证、模拟、推演发现的。目前,国内新能源汽车动力电池领域的研究深度还不够,电池的电化学有很多不可控性,因为整个电池化学系统组成太复杂,涉及到单体,单体要串并联,还要有电路连接、热管理、外壳防护,必须考虑机械强度、电池管理系统(BMS)、功能安全等。企业需要在这样的系统里利用各种各样的评判进行研发,行业有必要建立一个非常完善的测试体制和认证体制,从而更好地规范电池包的安全和质量。
  “TÜV南德将产品的安全等级制定了金字塔形状的划分,只有依次实现了每一层的要求,才能说是好的产品或是好的企业,才能在市场上具备差异化的竞争力。”许海亮介绍称,T?V南德的产品质量金字塔的第一层是无论任何车企,只要产品在市场上流通,就要符合基本的安全性要求,在此之上是产品完整生命周期里都要符合安全的要求、发生事故时的安全性、环境因素影响下的稳定性、符合设计目标的性能、产品使用中的性能、维护的便利性、使用周期后的考量。
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