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电池材料本无所谓优劣 关键在于BMS管理

2016/2/4 | 供稿:科研处

这几天,很多电池行业的朋友都在讨论工信部最新的发言:“工信部将组织开展对三元锂电池的风险评估,在评估完成前,暂停三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录”。那么笔者从一个电池行业从业人员的角度来简要的回答这个问题:不应该。

电动巴士起火案例

2015年4月26日深圳五洲龙电动大巴起火,调查结果显示显示此次事故是因为电动大巴的磷酸铁锂电池过充导致的泄漏和短路引起的火灾。

2015年7月18日,上海市中山公园附近一辆825路纯电动公交车发生自燃,生产企业上海雷博新能源汽车技术有限公司副总经理严元称,是车辆上的磷酸铁锂电池出现问题。电池生产厂商深圳山木科技公司罗青华解释称,“燃烧不是电池问题,而是电池内部电池组太多,通风不够,造成电池温度升高,引起电池外壳高温自燃。”

2015年12月13日下午5时许,由香港生产力促进局研发,并交由内地制造的首辆“香港品牌”电动巴士突然着火,该车电池采用的是三元电池。

总结这四起电动巴士起火事件,尽管样品数量不足,仍可以得出以下几个结论:1.起火的大巴不仅仅有三元电池,磷酸铁锂电池的大巴同样发生过;2.起火并未造成人员伤亡,因为起火的时候并不是行驶中发生的;3.起火的原因并非电池本身的原因,而是管理的问题。

从业人员的角度看起火案例

在汽车行业,起火从来不是稀有案例,笔者自己就曾经在高速路旁边看见过好几起起火事件,有的是冷却系统坏了导致的自燃,有的是电子元器件老化短路导致的自燃,当然更多的是因为碰撞导致的燃烧,事件很多,原因也很多。而电动车起火的案子其实非常少有(和电动车总量少有一定的关系),本来就不应该引起这么大的关注(更多地关注应该放在安全驾驶和道路合理设计这里)。其次,电动车起火,不管发生在国内还是国外,至今没有发生任何人员伤亡;所以很多人说这样的安全隐患会导致人生安全问题,笔者认为目前都纯粹属于猜想,没有任何证据,属于过激反应。

再讨论为什么至今电动巴士自燃没有引起任何人员伤亡。

1.因为自燃需要时间,不管是所谓的三元电池的几秒或者是磷酸铁锂的几十秒,都有充足的时间让BMS发信号到控制板,告知司机过热,司机有充足的时间停车开门。其次,所有的电池组设计都有外壳(铝或者钢板),不会说电池一烧起来,外面也立刻跟着烧,而是会有相当长的热传导过程,这段时间足以安排人员疏导。另外从着火本质来说,着火并非爆炸,不是瞬间性的,而是一个过程,过程就是时间。

2.看国内电动巴士的案例,起火的时候车里并没有人,而是出于空歇期。

现在来讨论导致起火的原因,通过几起案例分析,分别主要是:过充,散热不力,泄露。这些都和电池本身没有关系,都是电池系统设计的问题。首先对于防止过充,这本应该是BMS最基本的功能,笔者的公司设计的电池组对每个电池单体都有监控,电压,电流和温度,而防过充的功能失效,只能说电池设计公司BMS设计的太差。其次,散热不力,对于车用大巴,应该采用液体冷却系统,而目前有些公司仍然采用空气冷却,并且对单体的温度没有实时监测,不仅仅是冷却系统设计的问题,也是BMS设计的问题。最后说说泄露,泄露的原因可能是设计问题,也可能是事故问题,但任何时候都应该有监控。笔者就曾经帮公司设计了一个简易的液体泄露传感器,效果很好,少量的泄露就足以给BMS一个信号告知有泄漏的发生从而切断电池箱的运行。

材料无所谓优劣,关键在于管理

许劭评论曹操是“治世之能臣,乱世之奸雄”。所以说人无所谓好坏,而是所处的环境决定了行出的事情的好坏。同样,笔者认为,材料本无所谓好坏,而是怎么用材料决定了产品的好坏与安全与否。

有朋友在一些评论中提到三元材料进行针刺实验不过关。这点笔者承认,相对于磷酸铁锂和钛酸锂电池,确实三元电池针刺实验起火的概率较大,笔者在CATARC实验室也看到很多同行公司的电池起火。但是CATARC及其他测试单位的作用就是把关,把不安全的设计筛选掉,能够过关的都是合格的,也就是说凡是拿到合格证书的产品,在安全性标准上都是一样的。如果你认为产品的安全性有问题,应该去更改安全标准,而不是禁止某种材料,这显然是不公平的。

关于三元材料和磷酸铁锂材料性能的对比,笔者并不想在这里多说,之前很多同行都有述说,比笔者更加专业。笔者想说的是,分析了这几例事件,没有任何一件是由于电池材料引起的自燃。就算可能有牵连的上海825路自燃事件也是磷酸铁锂,而不是所谓“安全性较低”的三元电池。那么,既然不是由于电池材料引起的着火,为什么要对材料进行禁止使用?笔者百思不得其逻辑。


   (来源:第一电动汽车网,2016-02-01)


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