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欧阳明高演讲全收录,首次发布电池安全分析「

新旧车型都有发生事故的可能,这些事故车辆主要是前几年生产,总体来看,电池系统比能量不是很高。

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大量研究表明,新能源汽车发生起火事故的主因是电池热失控。电池热失控的机理是电池达到一定温度时,引发连锁放热负反应,导致温度快速上升,最高速度可达到每秒钟温升接近1千度。

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据悉,引起电池过热的原因很多,例如电池包本身温度不均匀、局部区域温度高、过充放、内外短路以及密封性差或机械碰撞等原因。

新能源汽车产品质量问题

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新能源汽车起火,主要是产品质量问题,并不是技术路线问题。

产品质量问题是指产品在设计、制造、验证、使用过程中没有严格遵守相关技术标准和规范。分为如下三类:

1、电池产品测试验证不足

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由于补贴退坡政策周期是一年一次,与产品的开发周期匹配度不足。具体来看,化学材料体系的改进需一年以上,但企业沿着补贴政策方向走,盲目追求高比能量,缩短测试验证时间,甚至为了缩短开发周期选择物理改进方法,例如把电池活性材料增厚,隔膜减薄,造成电池比能量上升的假象,实际上安全性能严重下降。

电池测试验证手段不完善,无法反映实车的使用条件,很大一部分企业并没有建立公司内部的电池安全测试标准,甚至部分企业没有电池安全测试的能力,以致于生产出的电池质量参差不齐。

2、车辆使用过程中可靠性恶化

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车辆使用过程中可靠性降低,全生命周期中防水效果不佳。通常电池的密封性要通过IP67标准,但车辆长时间使用后,密封性变差,车辆进水,造成短路。另一方面,电池激光焊接的接头内部易出现空隙,导致阻抗增加,进而发热产生高温点,最终引起热失控。还包括电池系统和充电机高压电器老化,充电时接触器经常开断,造成接触器表面高温烧损或者粘连。

3、充电安全管理技术水平低下

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充电过程中数据通讯不规范,BMS的厂商和充电机的厂商未严格执行新颁布GB/T 27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》国家标准,不严格执行充电安全的相关标准。具体包括,直流充电未采用专用网络,与整车总线共用,导致充电网络充斥大量无关数据,负载率高;BMS充电管理未按照功能安全要求进行设计,在电压、电流检测失效情况下,无法有效避免过充;充电机未与BMS建立有效的充电配合与功能校验,在BMS失效情况下,无法及时停止充电等。

动力电池技术发展趋势

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高比能量电池面临更严峻的安全技术挑战。根据中国新能源汽车动力电池比能量发展趋势,预计不久会向300瓦时/公斤的高比能量电池迈进,高镍三元811电池将很快进入市场。

电池安全共性技术问题

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高比能量电池比原来相对低比能量电池所面临的安全技术要求更高。针对此情况,清华大学专门建立了电池安全实验室开展相关的基础研究和技术开发,与国内外企业和研究机构开展了广泛合作,包括宝马、奔驰、日产等公司,主要研究如下三方面:

截至目前,电池安全实验室已经取得了如下研发成果。

高比能量单体动力电池热失控发生机理与抑制