熱推薦：電動汽車動力電池監控應“防火于未燃”

一股煙氣過后，一簇火焰在封閉實驗室中緩緩燃起，蜂鳴版的報警音及時響起……這是廣州黃埔的德國TüV萊茵首個火災探測器檢測實驗室發生的一幕。在炎炎夏日，人們對建筑、電動車的火災問題分外擔心。因此，預防、監控、撲滅，成為日常安全防范的重中之重。純電動汽車是當下市場最火車型，但身體里那塊重重的電池包，我們卻是不希望它太“火”。那么，電動車上是否也有“火災探測器”？車企的工程師們在電池包碰撞預防、防止燃爆等安全防護上是如何做的呢？目前還有什么難題仍需繼續解決？

炎夏高溫，新能源汽車起火概率增高

(相關資料圖)

近年來，大大小小純電動汽車在撞擊后起火，引發人們廣泛關注。尤其到了夏天，新能源汽車在行駛、充電、靜置等不同階段的燃燒事故時有發生。“高溫是導致車輛發生自燃的一個重要誘因，在高溫的情況下，電池的熱失控反應會更迅速，所以從整體概率來看高溫下新能源汽車的起火概率會增高。”知名汽車三電工程師朱玉龍表示。

據悉，從車身構造來看，相比于傳統汽車，純電動汽車的布局模式完全不同，而且也會更豐富一些，如有純平的地板結構，也有保留傳統車身結構等。雖然車上沒有了發動機、變速箱，但純電動汽車需要兼顧的安全問題要比技術已經成熟的燃油車要更多一些。“純電動汽車碰撞事故的后果有別于傳統燃油車，不僅會造成車體變形和乘員機械傷害，碰撞還可能引起高壓系統短路、擠壓等問題，從而發生漏電、燃燒等。”

記者留意到，當前純電動汽車的安全性，一樣分為主動安全、被動安全，事故后安全和生態安全等，還有智能輔助安全系統護航。以上這些安全系統，除了保障人身安全外，最核心的保護對象就是電池。

據應急管理部消防救援局防火監督處副處長王天瑞介紹，當前電池與線路短路引起熱失控占新能源汽車火災一半以上。這意味著當前不同品牌新能源汽車和鋰電池，安全性仍存在一定差異。

電池“物理保護”：從大車身鋼架到小泄壓閥

要讓電池包足夠安全，首先要物理結構足夠“防撞”；其次是能“耐熱”、散熱、隔熱的設計。

拿Model 3來說，在車身門欄梁處多放置帶鏤空結構的門欄內板加強梁，這一道特殊設計能起到強化抵抗碰撞的能力，這也是許多純電動汽車的做法。大眾汽車品牌技術培訓高級經理韓濤告訴記者，大眾ID.車型車身左右兩側均有特殊的鋁制型材為電池包提供側碰緩沖，避免碰撞造成電池包變形。在車身的其他關鍵部位也采用了超高強度熱成型鋼材，抗拉強度達到1200兆帕。其中，座椅的橫梁強度更超過1900兆帕，為電池包提供額外保護。

“三元鋰電池失控的時候會鼓起來，產生連鎖反應，被擠壓變形會冒煙，嚴重時還會爆炸起火。”韓濤表示，除電池下殼整合了獨立的水冷散熱管路和熱管理系統外，電池包內每個電芯、電池模組和電池殼體都有單獨的泄壓裝置，最大限度降低熱失控引發連鎖反應的風險。另外，還有一個平時看不見卻很關鍵的負極燃爆裝置。在車輛受到撞擊，安全帶或安全氣囊等啟動工作時，負極燃爆器也會同時“發力”，切斷電池負極電路，保證整個電池包的安全。

“防火于未燃”——純電動汽車安全的下一步

針對近年來新能源汽車熱失控導致的起火等極端事件，業內人士認為，想要避免悲劇發生，首先企業應該往更高的技術方向走；其次，車企要將多場景極端情況以代碼形式寫進電池或整車中，主動減少極端情況的出現。

朱玉龍認為，電動車安全設計的關鍵是對碰撞斷電裝置的深入研發。當車輛發生碰撞，動力電池管理器檢測到碰撞信號大于一定閾值時，應會切斷高壓系統主回路的電氣連接，同時通知驅動電機控制器激活主動泄放，從而阻斷短路危險。“只要動力電池的熱管理和隔熱做得好，很少會出現動力電池或汽車大面積起火的情況，更多是單個電池模組被燒壞。”

這還不夠，還需要對電池包進行24小時監控。“火災初起時，可能沒有很大明火，但會冒煙。因此，對于建筑來說，可以用煙霧探測器將失火的可能性消滅在萌芽狀態。”TüV萊茵大中華區太陽能與商業產業服務總經理施兵強調了“監測”的重要性。同樣的道理也可以運用在汽車上，即提升電池管理系統(BMS)技術，實時監控電池系統狀態。據悉，該公司正與車企就新能源汽車火災檢測方面開展探討。

(責任編輯：戴賢軍)