———訪科技部電動汽車重大項目總體專家組組長、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高
當下電動汽車的迅猛發(fā)展,讓“電動汽車安全”成為行業(yè)內外共同關注的焦點。而主動解決問題的根本途徑是技術創(chuàng)新。
在8月12日舉行的“中國電動汽車百人會夏季論壇暨電動汽車安全報告媒體交流會”上,記者對科技部電動汽車重大項目總體專家組組長、中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高進行了采訪。在歐陽明高看來,電動汽車安全問題,需要從電池、充電基礎設施和整車制造這三個維度來把握。動力電池安全等相關標準和認證,充電設備產品認證、充電安全、安裝規(guī)范和消防安全等問題尤為重要。
中國電力報:從電池的角度來看,安全問題是怎么產生的?對于電池安全問題,從技術上怎么解決?歐陽明高:電動汽車安全問題,主要集中在電池、充電基礎設施和整車制造三個環(huán)節(jié)。電動汽車安全的核心是電池安全。電池跟溫度有關,隨著溫度上升,電池會產生副反應,副反應形成連鎖反應會導致電池放熱程度越來越高。到了一定程度,會使內部短路、隔膜崩潰、電解液燃燒,使溫度迅速上升,形成熱失控。到達最高溫度會冒煙、起火甚至爆炸。大家知道,鋰電池在飛機上是不能隨便帶的,但這并不等于用在電動汽車上就不安全。嚴格的熱管理系統能使電池在車上始終保持在一個正常的溫度范圍內,從而使問題得到解決。這個熱管理系統包括加熱、散熱、隔熱系統。
有了散熱系統,溫度達到一定程度就可以散熱了。這需要有一個冷卻系統,這個冷 卻系統設計非常復雜,有風冷、水冷等各種散熱方式。冬天溫度低了還要加熱,加熱是一個技術相對難一點的系統。
一個電池出現熱失控的情況,問題不算最嚴重。最怕的是出現像點鞭炮一樣一個接一個發(fā)熱,熱從第一個電池熱傳遞到第二個電池,形成連鎖反應。所以要隔熱,使它無法形成傳熱。最近,我們跟中汽中心、CRTL正在做熱失控傳播測試標準。第一個電池熱出現之后,會不會傳到第二個電池去,到第二個電池需要多長時間,我們都有測試標準。
隔熱的方法一種是完全隔絕,不讓熱傳到后面去。另一種方式是讓熱從第一個電池傳到第二個電池的時間非常長(比如至少15分鐘)。還有一種方式是用管理系統來觀測,是不是某一支電池的溫度超過正常范圍了。
這需要一個整體的溫度監(jiān)控系統,因為所有的電池溫度不一定相同,如果某一支電池過熱,可以用溫度傳感器檢測出來。
中國電力報:充電設施的安全問題需要怎么解決?作為一種新的技術路線,無線充電是否能夠解決充電安全問題?歐陽明高:充電基礎設施也是可能引起事故的。充電機和電池合在一塊之后,就有可能出現各種各樣的問題,比如說充不充電,充到什么程度,這些是由電池管理系統發(fā)指令的。電池管理系統告訴充電機你該啟動了,充多少。但是如果充電機質量不過關,讓它啟動它不啟動,讓它充50安,它充70安,就容易發(fā)生安全問題。過充跟充電機有關,跟充電機質量有關,也跟我們的電池系統質量有關。 充電機行業(yè)的總體水平在電池行業(yè)、充電機行業(yè)和整車行業(yè)三個行業(yè)中是比較差的。而且,充電機行業(yè)在產品準入方面、質量保證方面還存在一些問題,因為很多企業(yè)都是新進入的公司,整體產品質量參差不齊。
電池跟充電合在一塊,就有充電標準問題,我們前期已有充電標準。去年12月,為了充電過程的安全,我們又修改增加了一些新的標準。現在正處在新舊標準的過渡期,實施起來必然會有一系列的問題。
在地下車庫建充電樁也是敏感的問題,地下車庫的充電樁對安全的要求比地面更高。因為地下車庫低,車輛密集。第二是地下 車庫在下大雨的環(huán)境下容易進水。第三是大家都在晚上充電,一旦有一輛車發(fā)生事故,會引起連鎖反應。所以,充電機和充電樁的施工標準要提高。
充電設施的技術都是成熟的技術,所以充電基礎設施的安全問題并不難解決,只要保證產品的高質量,就能保證電動汽車充電安全。不過,下一代的無線充電技術還不太成熟,但技術進展非常好,充電的效率接近有線充電,要再進一步提升技術水平。
中國電力報:從電動汽車整車的角度來看,安全隱患存在哪幾方面?如何從技術上提高整車的安全性能?歐陽明高:整車集成有幾個問題:第一個是高壓電器安全問題,第二個是碰撞安全問題,第三個是防水防塵的問題。
有些整車的高壓電系統是不規(guī)范的?,F在很多安全事故,是電器安全事故導致的,比如說驅動電機控制器電力電子器件IGBT損壞、短路。這不是內短路,而是外短路,大電流的短路容易造成事故。
在這方面,轎車總體來說質量較好,一些比較大的轎車廠的安全驗證是非常嚴格的,包括泡水、火燒、碰撞等在內的各種試驗都要做。他們還有一系列的法規(guī),跟國外法規(guī)完全相同。此外,大汽車廠的工程團隊工程化能力比較強,人員配備比較齊全。相對而言,客車由于企業(yè)過多、車型過多、車型開發(fā)周期過短,有的在安全方面做得不是很到位,所以客車是政府重點監(jiān)控的一個車型。
在碰撞安全方面,電池碰撞之后就會變形,變形之后就會撕裂,撕裂之后就會短路,短路就會引起事故。
還有一個問題是防水防塵。近日,一段名為“一輛純電動汽車在嚴重積水路段逆流而上,秒殺一眾趴窩燃油車”的視頻在網上熱傳,網友將此戲稱為純電動汽車的“看海模式”??梢娫撥嚪浪缐m做得好。做好防水防塵也不是那么容易的,需要對電池進行一系列試驗:火燒試驗、碰撞試驗、跌落試驗、彎曲試驗、針刺試驗、泡水試驗等。其中,泡水試驗有半進水、全浸泡、小孔灌水試驗等不同的試驗。泡水試驗僅做電池是不夠的,必須做整車才行。僅用一個電池泡水可能沒問題,但是放到車上可能就進水了,因為車的環(huán)境是動態(tài)的,實驗室的環(huán)境是靜態(tài)的。