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【原创】杨裕生院士:电动汽车燃烧原因分析及技术路线趋势
杨裕生| 电动汽车自燃 文章来源?#35029;?#39640;工电动车网
2019-10-15 15:17:09 阅读:4780
摘要杨裕生院士透析频频发生的电动车自燃等安全事故的背后原因。

电动化已经成为汽车发展的未来方向之一。在海内外车企竞相布局新能源车的同时,频频发生的电动车自燃等安全事故,让电动汽车安全问题备受关注。

在10月15日举办的2019(苏州吴中)汽车关键部件新生态产业峰会上,中国工程院院士杨裕生认为,现有发展路线是导致新能源汽车频繁自燃的根本原因,并指出增程式技术?#24179;?#20915;新能源汽车安全与续航里程焦虑问题。

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以特斯拉为例,2017年底以前特斯拉电动车烧了17辆;2018年特斯拉烧了11辆车;2019年,特斯拉的烧车势头依然不减,2?#36335;?美国佛罗里达特斯拉失火,车主?#32972;?#28903;死;3?#36335;?广州车库特斯拉无故自然;5?#36335;?特斯拉在香港自燃……几乎每月一辆。

特斯拉一再“火”的同时,国内的情况也是不容乐观。统计数据显示,仅去年1至8月,有起火记录的电动汽车数量就达38辆。深圳的电动物流车在2018年烧了5辆,其中4辆的原因是电池自燃;今年3月6日、12日、16日,北汽威旺电动物流车充电时自燃,连续三天自燃。

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那么到?#36164;?#20160;么原因导致国内外诸多电动乘用车、电动商用车频繁自燃?杨裕生认为主要有三方面原因。

电动汽车频繁自燃背后原因

第一个是电池技术问题——锂离子电池都含有易燃的溶剂。“锂离子电池都含有易燃融剂,且锂离子电池在充放电时,热量大幅度产生内阻大的正极,正极电位越高,氧化型越强,过充则更强,容易引起和其他物质的化学反应。化学反应造成热失控,电压越高的正极材料,最后产生热失控的几?#31034;?#36234;大”。

第二个是发展路线原因。现在政府要求重点发展长续航里程电动汽车,在这样一个路线指引下,杨裕生认为纯电动车就需要解决五大焦虑问题:一是里程焦虑,二是安全焦虑,三是充电焦虑,四是价格焦虑,五则是后续电池的焦虑。

“安全焦虑是起源于重点发展长续航里程纯电动车的发展路线,电池组自燃概率除了与电池本性有关之外,还和电池总量?#28903;?#27604;。”据杨裕生介绍。一般来说,电池总量越大,安全性越差。里程越差需要装的电池就越多,这样电池组燃烧的概?#31034;?#36234;高。杨裕生认为,企业过分纯电动车追求长里程,是烧车的主要原因。

第三个是补贴政策的原因。新能源车补贴政策鼓励长续航里程纯电动车产品,?#20063;?#36148;金额与之挂钩,这一定程度上引发了“多装电池追补贴”的风潮。“补贴金额和电池组的比能量挂钩,比能量越高,补贴越高,这诱导了企业?#20998;?#39640;能量电池。“这是去年电动汽车卖的很火的原因之一。”杨裕生认为。

杨裕生认为,双挂钩补贴政策,能量越高补贴越高,续航里程越长补贴越高,导致电池过度的多装和急促的高能化,这样“高安全性”就双重的下降。

第四个是思想方法原因,是否抓住了主要矛盾和矛盾的主要方面。杨裕生提出,电动汽车发展的主要矛盾是安全与续航里程的对立,如今,续航里程作为矛盾的主要方面,安全性作为次要方面,这是频发烧车的思想方法原因。也是造成发展路线、政策、技术发生问题的根源。

除了上述四大战略性原因,在具体层面,影响电池安全的因素很多,包括电池的?#20998;幀?#30005;池的总容量、电池的比能量、电池的设计水平、电池的生产质量,还有电池充放电?#38382;?#21644;使用时间,使用的时间越长,安全越差,安全措施的有效性、使用的合理性,有没有过充过放,有没有超限的功率。还有其他的因素,包括碰撞等等问题。

基于此,杨裕生认为电动汽车企业建立几个基本概念:

首先要承认电池组是一种含高能物质的部件;

其次要认识到安全性是一个事故概率问题,?#28909;?#26159;概率,就可以进行计算、设计;

再次要把使用电池作为使用易燃易爆物品?#36879;?#30005;压器件一样?#28304;?尤其是含有大量有机溶剂的锂离子电池。要把安全放在蓄电站的第一位,包括电动汽车要把安全放在第一位,这样?#21019;?#22788;想办法降低事故概率。

最后,杨裕生建议用增程技术解决安全与续航里程的矛盾,以微小型纯电动车为突破口,通过做电池量小且节能减排的微小型,实现高安全性。并同时发展大中型车发展纯电驱动的增车式。

安全节能电动汽车需要什么电池?

演讲中,针对企业普遍关注的“安全节能的车需要用什么电池?”这一点,杨裕生认为,补贴停?#25346;院?长续航里程纯电动车将失去优势。

高镍三元锂离子电池的前景难以预料。电动汽车补贴之后,国产的油电混合动力车和镍氢电池或许会畅销,这种车把它作为节能车,但是它的节油效率相当高,大概50%以上。

另外,就是要发展高安全的快充电电池,回收刹车能量,节能15%。负极以硬炭?#21019;?#26367;石墨,因为它不容易长枝晶,穿透隔膜。“提出了一个新的电池结构,就是正极中混入多孔炭,负极用硬炭加硅,这样的电池既安全又能快充,现在关键在材料。这种电池做出来之后比能量高于钛酸锂电池一倍,价格是它的三分之一到四分之一。”

最后总结,杨裕生认为,安全性要放在电动汽车发展的第一位置。并建议企业改变经营,“电动车要卖的出去,不论高速?#25925;?#20302;速,必须减少电池用量,提高安全性,降低车价。而不是多装电池片面追求长里程纯电动,或者拼命提高比能量、增加危险性”。

在安全第一,节能减排方面,他的具体建议有四点:

1.加强事故统计分析,以便改进,尊重公众知情权;2.纯电动乘用车要微小型化,能够节能减排,而不盲目追求长续航里程;3.发展增程式,用于各种电动车,里程决定于油箱;4.发展快充的磷酸铁锂电容电池,充分吸收刹车能量,达到节能减排的目的。

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