自燃2020① | 黯“燃”销魂:“作为能量载体,本质安全的电池是没有的”


文/阮锦程 

2020年的电动车世界,不论怎么讨论,“自燃”都是无法越过的坎儿。但一个自燃,到底会引发多少行业讨论、技术变革和消费者的担忧?AutoLab在11月召集了编辑团队,从技术、产业、消费者等多个层面进行解读,为大家还原一个真实、完整的“自燃2020”。

弯道超车不成,如今电动车各种自燃甚至爆炸(看似爆炸,其实本质还是自燃)大家却见得多了。到底电动车为什么会自燃,难道真的是“天下没有不散的宴席,所以也没有不自燃的电动车”?
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前有特斯拉、蔚来、小鹏,后面又有威马汽车的北京自燃事件。
关于电池的这类事故,一般来说都有一个正式的名字——热失控。
简单来说,就是电池出毛病了(内因或外因),电池产生热的速度远高于散热速度,而热量大量累积而未及时散发出去所引起的。电池升高的温度会导致系统变热和破坏,而系统变热后温度升高,又反过来让系统变得更热,然后就没有然后了……
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大家不禁奇怪,生活中到处都是锂电池,手机也整天在快速充电,但好像就没什么事情呀?这么说吧,电池热失控在电子产品中出现的概率大概是千万分之一,类似三星Note 7那样的事件也真的算是万中无一。
但电动车为什么这么多自燃事件?其实相比手机锂电池,动力电池非常大不同,一辆电动汽车的电池组需要几百个,甚至几千个电池(特斯拉18650)组成,这样发生热失控的概率就会大大提升了。
更何况,电动车电池如果热失控,后果必然很严重,因为这么多电池一起燃烧起来真的很可怕。
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电池热失控的真实原因都有各种解释,我告诉你大家说的原因基本都是对的。从现象上,我们大致可以把热失控归为四类:充电起火、自燃、浸水起火和碰撞起火。这从一个侧面说明了电池热失控是一个非常复杂的事情,是一个系统工程。
今天我们不想扯太多,因为有一个领域可能是大家没有太多关注到的,但它却可能是引起动力电池热失控的最主要原因。它到底是什么?
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让我们再回顾一下之前的威马自燃事件:10月27日晚,一辆威马EX5在北京自燃,并发生了疑似爆炸的迹象。据居住附近的一些网友在微博上的说法:“听到了一声巨响,震感明显,以为发生了地震”。
威马官方后来召回了2020年6月8日至9月23日生产的、装备了电芯型号为ZNP3914895A-75A的动力电池的部分2020款威尔马斯特电动汽车,共计1282辆。

在通告中,威马汽车提到:“经过技术分析和反复验证,此次事件是由于电芯供应商在生产过程中混入杂质,导致动力电池异常析锂,极端情况下可能导致电芯短路,引发电池热失控并产生起火风险。”
可以说,这就是一个典型因为制造质量,造成电池热失控的案例。但大家并不知道的是,要保证动力电池的制造质量,保持一致性到底有多大的难度。

宁德时代创始人兼董事长曾毓群今年八月份在武汉汽车蓝皮书上演讲时,提到了电池的安全问题。他坦言“可靠性是非常困难的一件事情”。自己在制造领域做了很多年,一直是做制造业出来的,困难点在哪儿,就是它的低概率事件。
作为技术专家的曾毓群解释:动力电池制造中的低概率事件偏偏很难控制好,因为动力电池不是手机里的一块电池。假设一辆汽车有100个电芯,一个电芯里面正负极,或者垫片有100片,100×100就是10000。

而且每一次循环,这个电池组要做一千次循环,那就是一千万。如果车厂卖出一万部车,这个数字就是一千亿。这么复杂的数字,如何保证每一块电池都是一致性,确实很难。
事实上不仅宁德时代,在汽车蓝皮书论坛上包括孚能、蜂巢能源等技术专家也都反复提到一个词——电池的一致性。
千里之堤溃于蝼蚁,如果一辆车有1000块电池,无论其它999块质量多好,只要有1块质量有问题,都可以引起灾难性的后果。

解决这个问题的关键在哪里?要做到制造过程中绝对的可靠性,让电池长期工作都做到万无一失,完全靠人是不可能的,这样智能制造技术就显得非常重要。未来的动力电池生产线,会不会像制造CPU一样全程自动化和高科技?
说到这里插播一句,按这个理论动力电池包的电池数量越多,那么就越难保证一致性,那么谁家电动车的电池最多——必须是特斯拉。特斯拉每辆车集成了几千颗18650电池(就是笔记本电池),但显然特斯拉电池不是最差的那个。
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这又是为什么?因为特斯拉的18650电池,连淘宝小哥也懂得宣传——拥有最好的一致性,而且每一颗电池都有坚固的金属壳体防止意外。18650电池还是市面上最成熟,应用最广的电池。
电池安全是一个系统工程,而在锂电池行业,有一句话被经常提起:“作为能量载体,本质安全的电池是没有的。”

谢谢那么好看的你读完了全文,再给辛苦写作的小编点个“在看”吧!

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