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从基础研究到产品设计 行业瞄准电动汽车起火事故攻关

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發表於 2019-11-10 16:03:41 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
更高的能量密度,更长的续驶里程、更快的充电速率……电动汽车的机能正不竭提高,加速向市场驱动的转型,但同时平安变乱依然频发。

1个月前,国度市场羁系总局质台中逢甲住宿,量成长局公布通知,请求出产者在获知其出产、贩卖或入口的新能源汽车产生冒烟、动怒变乱时,应在变乱产生后12小时内向其陈述根基信息,如造成职员伤亡的陈述时限收缩为6小时。

跟着电动汽车的推行和普及,车辆自燃事务不竭引刊行业对平安问题的冷思虑。从技能和产物的角度动身,若何防止电动汽车动怒、更好地包管车辆平安,成为摆在全部从业者眼前的首要考题。现在,业界对付谜底已构成必定的共鸣。

重点防备动力电池热失控

“家喻户晓,平安是电动汽车的重中之重,一旦动力电池内部产生了热失控,常常舒展至全部电池体系,从而构成平安变乱。”中国科学院院士、清华大学传授欧阳明高指出,对付电动汽车来讲,热失控与动力电池平安性紧密亲密相干,是以探访电池热失控的产生机理与按捺法子相当首要。

本年以来,企业因车辆存在热失控平安隐患而举行召回的并不是个案。据报导,南京金龙召回的25辆纯电动客车因动力电池电芯一致性问题,长时候、高电量寄存时电芯存在漏液和短路危害,可能引策动力电池热失控和动怒,存在平安隐患。蔚来汽车本年6月公布召回通知布告称,召回4803辆ES8的缘由是电池包设计缺点,可能引发热失控和动怒。

清华大学传授何向明指出,从2015年到如今,市场上呈现了不少因为动力电池热失控致使的平安变乱,极大阻碍了电动汽车的推行利用。“电池是电化学能源贮存体系,也是电动汽车最首要的构成部门,业界应联袂找出热失控真实的缘由,和电池平安事务的产生机理,有针对性地提出一系列解决办法。”他说。

据先容,大量实行钻研表白,动力电池热失控有三个特性温度,自生热肇端温度T1,热失控激发温度T二、热失控最高温度T3。此中,T2是引发烧失控最为关头的身分,而正极释氧、负极析锂、隔阂解体又是激发T2的重要缘由。对此,欧阳明高暗示,可以在如下几个标的目的上入手按捺热失控止鼾枕推薦,:寄托BMS检测内短路、改良正极和电解质削减释氧、充电节制削减析锂及节制热分散。

五类变乱形态中自燃占比最大

在中国汽车技能钻研中间有限公司实验钻研所副总工程师王芳看来,晋升动力电池的平安防护,起首要考量电动汽车的变乱形态,然后制订响应的测试法子和NPB球賽,项目,从而到达晋升产物平安性的方针。据先容,钻研数据显示,电动汽车平安变乱形态可以分为五类:过充电、碰撞、自燃、浸水及其他。此中,过充电问题占比21.99%,表示为电芯一致性差、节制计谋设计不妥、充电桩与电池体系不匹配等;碰撞问题占比16%,表示为正面或后碰撞激发体系X标的目的变形、侧面碰撞激发体系Y标的目的变形、车辆托底激发体系底部变形;浸水问题占比3.4%,重要表示为IP防护设计欠安;自燃问题占比最大,为43%,重要表示为电池内短路。

“在机器载荷下电池会产生变形,致使内部布局的粉碎,如许会致使内部短路,是以致使热失控,终极在一些极真个前提下动怒乃至爆炸。”对碰撞致使的平安性问题,北京航空航天大学传授刘冰河及其团队举行了一系列钻研,“今朝咱们完成为了从变形到热失控的耦合模子框架,等待创建一个从变形到爆炸的多标准耦合模子,以摹拟机器碰撞后的一系列进程。”

当前,市场对电动汽车长续驶里程及快充的一些诉求,一方面促使技能快速变化,另外一方面也带来一系列挑战。对此,王芳指出,动力电池体系的能量密度从2015年的90Wh/kg成长到如今的跨越140Wh/kg,其热特征、热不乱性也产生了较着变革。同时,动力电池质料系统变化也提出了新的课题,要想寻求高比能,必定从磷酸铁锂向三元质料成长,其热不乱性是以产生变革,热失控时候提早,释氧量存在差别。@按%F884c%照对浩%p5P68%繁@变乱的查询拜访,它们中的大部门都是车辆累计行驶1万多千米后产生的,这就证了然动力电池机能是一个动态变革的进程,对其在全生命周期内可用、可控及失控的评价是行业必要重点存眷的问题。

行业强化电池平安设计

在车市总体下行,新能源汽车补助退坡的大情况下,车企进一步强化了对平安性的寻求,以加强产物竞争力。

在碰撞平安方面,北汽新能源在电池、PACK、电气功效、模组四大范畴展开事情,为动力电池平安筑起四重屏蔽。此中,在台中逢甲住宿,电池包设计上,北汽新能源将电池设计成“整车乘员舱”同样平安、不成变形的区域,并在电池四周设计了过渡区及可变形区,在必定水平上可低落产生碰撞时的强度。北汽新能源工程钻研院副院长代康伟先容称,该公司还举行了第二层的PACK级庇护,经由过程采纳高强度铝型质料箱体设计,连系拓扑布局优化,确保车辆碰撞时在PACK级的高强度庇护;第三层是电气功效庇护,先把BMS、BDU等高压堵截装配的电气部件优化,确保整车在碰撞时这些电气体系不会遭到过量的毁坏,进而包管功效正常;同时,他们还将相干的碰撞旌旗灯号及异样监测旌旗灯号引入体系中,确保电气在异样环境时自动堵截高压装配,确保搭客平安。据悉,北汽新能源近期在中国汽车技能钻研中间有限公司顺遂完成为了三车结合碰撞实验,实现电气平安功效正常且不着火、不爆炸。

一样的设计理念也体如今一汽新能源汽车上。一汽团体新能源开辟院院长王德平暗示,对电池举行出格防护设计,可以包管车辆在低速碰撞和托底时其稳定形。别的,一汽还构建了双路高压断电体系,在车辆产生高速碰撞时,在1毫秒内举行断电处置,确保体系平安。

蔚来汽车采纳全天候及时监测保障电池平安。“所有的大数据都进入到云端,云端可以举行主动阐发,若是发明任何的异样就会预警。咱们将审议,或展开召回,或为客户改换电池。”蔚来汽车副总裁黄晨东先容说,即使汽车在休眠进程中,蔚来的电池平安监测和预警体系仍处在事情状况。在将来的设计优化中,蔚来汽车还将采纳模组绝缘防火墙等办法阻拦热通报,并在电池组中参加响应的烟道设计杜绝二次丧失,响应的灭火装配也将被设计到体系中。
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