解決新能源汽車電池安全痛點,難在哪裏?

解決新能源汽車電池安全痛點,難在哪裏?

今年10月,威馬汽車連續發生的起火事件引發關注。威馬汽車已宣佈召回1282輛電動汽車。威馬汽車方面稱,由於電芯供應商在生產過程中混入了雜質,導致動力電池存起火風險,由此將矛頭指向了供應商中興高能。

不過在威馬汽車發生的四件起火事件中,中興高能只承認其中兩起與自己有關。值得注意的是,除了中興高能外,威馬汽車還有寧德時代、天津力神、蘇州宇量、江蘇塔菲爾等多家電池供應商。

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供應商不同,整合成難題

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“寧德時代是多家車企供應商,在供貨上難以滿足需求量。因爲話語權問題,威馬汽車當時又選擇了其他供應商來保證整體供給。中興高能是一家標榜創新的企業,當時進行合作談判時一直強調了電池質量。”威馬汽車內部人士對第一財經記者表示。

業內認爲,採用多家供應商的戰略更加考驗企業的供應鏈管理水平。不同供應商之間不會交換核心技術,即便主機廠給出了統一技術標準,各個供應商都能達到標準,但不同產品仍會存在細微的參數差別,這意味着主機廠不可能只用一套管理系統來匹配成功不同供應商電池。

如果主機廠的供應商過多,並且沒有針對性的管理系統與之匹配,那麼產品的品質就難以保證。

除了威馬汽車外,去年蔚來汽車先後在上海、武漢等地發生了幾起自燃事件。2019年6月,蔚來汽車因電池安全召回4803輛ES8電動汽車。

對於電池安全問題,UL全球副總裁、大中華區總裁馮皓告訴第一財經記者,一是電池本身存在問題,其應用的材料和設計有問題的話,就會很容易發生事故。二是在電池生產過程中,製造工藝和質量標準沒能嚴格執行。三是在各種各樣的工況下進行的電池測試沒能進行有效管理。比如,線束走向是否影響電池安全性能,在製造過程中線束被擠壓後是否又存在安全隱患等,這些都需要在測試階段進行解決。

“部分動力電池在設計之初,可能就沒有考慮到足夠多的風險防範,因爲電池設計會受性能、製造工藝以及尺寸大小等多方面限制,很多工程師在設計之時,需要多維度考慮限制條件,進行最佳平衡。”UL汽車業務發展總監王昊博表示。

安全核心:先進電池管理系統

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南德新能源汽車檢測(江蘇)有限公司總經理許海亮在第八屆鋰電達沃斯論壇上分享的數據顯示,2011年到2019年新能源汽車爆炸起火的事故(公開報道的)有127件,涉及38家企業和48種車型。其中,2015年後新能源汽車銷量快速增長,起火事故也明顯增加。在這些起火事故中,純電動車型佔比達70%。從起火時所處的狀態來看,其中29%是處於停放中,39%是在行駛中發生的事故,23%是在充電中發生的事故,還有一些是充電後停放或充電後行駛發生的事故。

“其中有44起是未知熱失控,有17起是碰撞引起的起火爆炸,有6起是關鍵零部件失控引起的爆炸,還有一些是因結構設計、生產質量控制、充放電等引起的。”許海亮表示。

中科院院士、中國電動汽車百人會執行理事長歐陽明高曾公開表示,電池熱失控是電動汽車自燃起火的主因。保障安全的核心是研發先進的電池管理系統,而國內目前在這方面仍有明顯不足。

“電池過熱纔會引起熱失控,而造成電池過熱的原因是多方面的,有可能是電池包本身溫度不均勻,過充過放、外短路、內短路等這些電的原因會放熱,還有機械原因,比如進水、密封不好、碰撞等等。”歐陽明高認爲,產品的質量問題是造成安全隱患的根本原因,新能源汽車在設計、製造、驗證、使用過程中沒有嚴格遵守相關技術標準和規範。部分車企在和新能源補貼政策退坡進行賽跑,所以留下了諸多安全隱患。

不過,許海亮告訴記者:“根據市場管理總局公佈的原因來看,純電池原因引起的失效只有8%。”許海亮談道,2018~2020年,新能源汽車召回總體數量超過20萬輛。而大部分事故是因爲電池的線束和連接器出現了問題,或是關鍵部件的質量控制出現問題,或是電池或者整車的生產質量控制問題,或是電池失效。此外,電池一致性或者性能衰減以及軟件問題也會導致一些事故的發生。

“新能源汽車在軟件安全方面存在風險,這是未來應該關注的問題。比如,如果有人遠程篡改了bms管理系統的一些參數,把最高的溫度設定做一些變動,這輛車很有可能就會燃燒。這個風險客觀上已經存在了。”馮皓對記者表示。

最近發佈的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》已對新能源汽車首次設定了安全目標。在起火率的設置上,到2025年、2030年、2035年,新能源汽車的起火事故率要分別小於0.5次/萬輛、0.1次/萬輛和0.01次/萬輛。

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而除了爆炸事件外,新能源汽車在硬件方面同樣存在問題。11月6日,理想汽車就宣佈召回了1.05萬輛理想ONE。召回範圍內的車輛由於前懸架下襬臂球銷脫銷力設計原因,車輛受到碰撞衝擊時可能導致前懸架下襬臂球銷脫開,可能會影響車輛的操控,極端情況下會增加發生事故的風險,存在安全隱患。

“新能源汽車設計也與質量有很大關係,新能源汽車產品在設計過程中很多細節還沒掌握。”乘聯會祕書長崔東樹對記者表示,新能源汽車的產品質量和口碑會對企業產生很大影響,目前整個產業體系仍需進一步提升。不過,未來隨着規模擴大,新能源汽車產品質量也會隨之提高。