在公安部最新公布的數(shù)據(jù)中,2024年度新能源汽車(chē)注冊(cè)量顯著增長(zhǎng),全年新增超過(guò)1125萬(wàn)輛,占據(jù)了新車(chē)登記總量的41.83%,彰顯了新能源汽車(chē)市場(chǎng)的蓬勃態(tài)勢(shì)。然而,這一迅猛增長(zhǎng)背后,新能源汽車(chē)的安全性問(wèn)題逐漸浮出水面,尤其是電池起火事件頻發(fā),引起了廣泛的社會(huì)關(guān)注。
近期,多起新能源汽車(chē)在碰撞后電池起火的事故,甚至導(dǎo)致車(chē)主不幸遇難,讓人們對(duì)新能源汽車(chē)的安全性產(chǎn)生了深深的憂(yōu)慮。面對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn),工信部迅速響應(yīng),推出了電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的“史上最嚴(yán)國(guó)標(biāo)”,明確規(guī)定電池在碰撞事故中不得起火或爆炸,為乘客逃生和救援贏得了寶貴時(shí)間。
實(shí)際上,過(guò)去的事故已經(jīng)證明,5分鐘的逃生時(shí)間往往捉襟見(jiàn)肘,新國(guó)標(biāo)的要求無(wú)疑為提升電動(dòng)汽車(chē)的安全性樹(shù)立了新的標(biāo)桿。然而,對(duì)于當(dāng)前的電池技術(shù)而言,碰撞起火幾乎是一個(gè)難以攻克的難題。為何連子彈都不怕的動(dòng)力電池,在碰撞中卻如此脆弱?
自電動(dòng)汽車(chē)普及以來(lái),各大車(chē)企為了應(yīng)對(duì)碰撞起火的難題,紛紛推出了各種電池結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,并給自家電池起上了諸如“琥珀電池”、“彈匣電池”等充滿(mǎn)安全感的名稱(chēng)。通過(guò)針刺、槍擊、擠壓等實(shí)驗(yàn),車(chē)企們?cè)噲D證明自家電池的安全性。然而,這些努力雖然取得了一定成效,但并未從根本上解決問(wèn)題,電池因碰撞起火的事故依然時(shí)有發(fā)生。
問(wèn)題的關(guān)鍵在于,車(chē)企在實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試往往只針對(duì)單個(gè)或少量電芯受損的情況,而真實(shí)車(chē)禍中,碰撞可能導(dǎo)致大量電芯同時(shí)受損。高速撞擊堅(jiān)硬且不規(guī)則的障礙物,如護(hù)欄,往往會(huì)使電池包底部受到嚴(yán)重刮蹭、擠壓甚至穿孔,從而引發(fā)電池起火。這種復(fù)雜的碰撞情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了車(chē)企在實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試范圍。
電池起火的原因在于其化學(xué)性質(zhì)。無(wú)論是鋰電池還是鎳氫電池,都屬于化學(xué)電池,在碰撞擠壓過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),釋放能量并引發(fā)高溫,從而導(dǎo)致起火。鋰作為非常活躍的金屬元素,暴露在空氣中就會(huì)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),增加了起火的風(fēng)險(xiǎn)。液態(tài)電池中的電解液在60-70℃時(shí)就會(huì)燃燒,并釋放易燃?xì)怏w,進(jìn)一步加劇了火勢(shì)。
為了提升電池的安全性,各大廠(chǎng)商各顯神通。有的通過(guò)加固電池包結(jié)構(gòu)、采用CTC技術(shù)等手段提高電池的抗碰撞能力;有的通過(guò)改進(jìn)電池包設(shè)計(jì),如比亞迪的刀片電池,通過(guò)“蜂窩陣列”結(jié)構(gòu)減少熱失控風(fēng)險(xiǎn);還有的通過(guò)隔離法防止熱失控,如使用熔點(diǎn)高達(dá)1200℃的云母板等材料將電芯隔絕。然而,這些措施都只是治標(biāo)不治本,無(wú)法從根本上解決電池自燃的問(wèn)題。
業(yè)界普遍認(rèn)為,要真正降低電池起火風(fēng)險(xiǎn),提升電池的安全性能,必須依靠電池材料技術(shù)的革命。固態(tài)電池因此成為了業(yè)界的希望。固態(tài)電池完全采用固態(tài)電解質(zhì),不易燃、不揮發(fā)、無(wú)漏液風(fēng)險(xiǎn),且能量密度更高、低溫活性更好。理論上,固態(tài)電池可以徹底杜絕電池自燃和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
然而,固態(tài)電池的量產(chǎn)商業(yè)化之路并不平坦。充電速度慢、壽命短、成本高等問(wèn)題限制了其廣泛應(yīng)用。因此,在固態(tài)電池技術(shù)成熟之前,廠(chǎng)商們?nèi)孕枥^續(xù)優(yōu)化液態(tài)電池的安全設(shè)計(jì),為電動(dòng)汽車(chē)的安全性增加防線(xiàn)。而此次工信部推出的史上最嚴(yán)國(guó)標(biāo),也在一定程度上倒逼企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)力度,推動(dòng)新能源汽車(chē)行業(yè)的健康發(fā)展。