蔚來在武漢又燒了!電動汽車到底為何頻頻起火?

最近電動汽車接二連三的自燃,使得整個行業都出現一些思考,這到底是怎麼了?

6月14日下午,武漢一輛蔚來汽車又發生自燃,現場一度出現明火,所幸未造成人員傷亡。最近的新能源汽車行業真可謂是,“屋漏偏逢連夜雨”。

蔚來在武漢又燒了!電動汽車到底為何頻頻起火?
蔚來在武漢又燒了!電動汽車到底為何頻頻起火?

工信部之前發佈了《關於開展新能源客車安全隱患專項排查工作的通知》,隨著推廣推進和市場應用規模的不斷擴大,部分車輛部件老化和維護不當等帶來的問題逐漸顯現,安全隱患逐漸增大。

工信部要求各新能源客車生產企業儘快對本公司生產的新能源客車產品開展安全隱患專項排查工作。其實這個事情對於乘用車也有一些相同效應,因此,需要從源頭開始分析,電動汽車為何會自燃。

由於電動汽車除了動力系統不同外,底盤、車身、內外飾和低壓電器等都與傳統內燃機車型一致,所以易燃材料被引燃,是車輛燃燒的主要原因


由於取消了油路,並且減少了冷卻系統,電動汽車的燃燒表現主要如下:

傳統車輛部件(內外飾)材料燃燒:這通常是有激發源,伴生了低壓電氣部件和低壓線束過載短路引發銅線溫度很高,引起車輛燃燒,這一部分倒是和電動汽車無關,主要涉及車輛電氣設計的問題,這是所有在路上跑的汽車都有的問題。

電動汽車動力總成部分:主要分為電池(工程師對電動汽車的燃燒判斷起火點,主要看是不是電池引發的);電池之外的高壓用電部件,注入高壓線束之類,這種情況往往是部件內部產生了短路等故障

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電池系統裡面找問題,主要包括電芯問題、外部濫用+控制系統有問題的多點故障,高低壓線束短路和電池系統耐久性問題

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電芯層面直接導致電池起火主要分為兩大類:

第一是電芯問題:

主要包括電芯內部短路,電芯生產過程中質量問題(電池生產過程中的金屬雜質、隔膜破損等)或者使用過程中的問題(如過充過放導致的晶枝)導致內部短路。

當內短路持續發生,產生微短路不僅產生持續的自放電,隨著外部需求的電能量的釋放導致溫升,溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑,形成了更大的短路電流,這種互相累積的互相增強的破壞,導致熱失控。電池組漏液導致絕緣故障,長久之後引起火花,使得電池出現額外的迴路。這類似於在某些條件下給電池加熱

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第二是外部濫用:

電池過充:這裡往往是多種原因造成的,比如BMS電壓採樣線鬆動,導致採樣電壓不準;繼電器損壞,導致無法斷開;

電池使用過溫:電池包溫度採集線鬆動,導致無法獲取正確溫度;電池包功率過大,溫度失控;

電池包外部過流及短路,導致外部負載異常;

電池組間隙大,如果固定出現問題,電池受到擠壓碰撞震動等

這些問題,在電池系統驗證過程中是涉及到的。往往是通過2個故障點同時出現的時候,才會引發電池系統出問題。

這些外部濫用問題一般是在電池管理系統沒做好,或者出現故障的時候,才會發生。我們在做了大量的電池系統耐濫用性評估之後發現,在沒發生故障條件下,電池是不會有大問題的

想要完全按照工業標準往上實踐,是存在一定困難的,主要是成本是需要控制,實際很多的安全測試標準是有選擇性的,實際做起來也沒有那麼完整來認證和實踐。

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第三是電池系統內各種短路

主要包括:

電池採集線短路起火,採集線被壓破,導致電池漏電或短路。由於採集線路附近存在較多的絕緣注塑件,線束起火也會導致注塑件起火,這裡一般選用的絕緣注塑件和輔料為阻燃材料,需要看實際的短路引發的溫度點,特別是連接器被燃燒之後的溫度情況;

內部的高壓配電盒導致電池起火,如果輸出不受控制,元器件損壞;

內部連接的銅排或高壓線纜短路起火,電池線受到碰撞震動等鬆脫短路

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電池系統內典型的線束和絕緣材料的燃點和改進方向

第四是耐久性問題

這就涉及到痛點了,主要是電池系統的結構和耐久性設計引起的:

電池長期使用,特別是如果經歷碰撞,電池箱體強度、支架都可能使得電池模組受到一定的衝擊和變形;

電池箱進水起火,隨著使用時間的增長或者類似各種道路實驗的問題,如果電池箱體密封不嚴;外部螺絲鬆動和外部載荷導致的箱體形變,都能讓放置於底盤位置的電池很容易進水。汽車電池包使用環境具有多樣性的特點。在使用過程中,如果發生碰撞事故或者溫度過冷過熱,電池包可能會發生零部件老化或損壞的情況,造成潮溼水汽的侵入或進水浸泡線路而發生短路,出現起火現象。

剮蹭引發電池內部損傷,電池系統在底部由於道路實驗過程中,箱體外殼和高速運動的石頭剮蹭,會打穿底部的防護板。

電池箱體腐蝕,現在為了輕量化,都採用越來越輕的鋁合金,箱體耐酸和耐鹼可能在道路實驗中遇到了部分的腐蝕,導致底部較容易進水

蔚來在武漢又燒了!電動汽車到底為何頻頻起火?
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小結:

從長遠來看,近期電動汽車自燃事件集中爆發,也讓我們看到安全問題出自電動汽車的持久放量,企業必須要著力解決安全問題,隨著電池的能量密度提升和成本下降,如何保證足夠的魯棒性,是在安全驗證環節需要持續把關的事情。

作者:朱玉龍

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