“我們對新能源汽車完成全年產(chǎn)銷500萬輛的目標(biāo)充滿信心。”最新的汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)發(fā)布會上，中國汽車工業(yè)協(xié)會副秘書長陳士華說。

中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，雖然受疫情等因素影響，今年1-5月，新能源汽車產(chǎn)銷仍然雙雙突破200萬輛，同比均增長1.1倍。

另一方面，根據(jù)國家應(yīng)急管理部消防救援局?jǐn)?shù)據(jù)，2022年第一季度，國內(nèi)接報的新能源汽車火災(zāi)共計有640起，同比上升了32%，整體上升幅度較高，而且高于交通工具火災(zāi)8.8%的平均增幅。平均到每天的火災(zāi)數(shù)更是超過7例，這一數(shù)據(jù)相當(dāng)驚人。

另據(jù)外媒報道，本田、現(xiàn)代、三菱、保時捷、大眾、沃爾沃，以及電動巴士制造商Proterra 和 Van Hool 8家汽車制造商，已經(jīng)采納了美國國家運(yùn)輸安全委員會(NTSB)的建議，改進(jìn)了各自的電動汽車應(yīng)急指南，并納入應(yīng)對鋰離子電動汽車電池火災(zāi)的車輛專用信息。

此外，包括福特、通用汽車、特斯拉和豐田在內(nèi)的12家公司也正在按照建議中確定的步驟取得進(jìn)展。

隨著新能源汽車銷量的節(jié)節(jié)攀升，涉及電動汽車的事故或者火災(zāi)不可避免地呈現(xiàn)上升趨勢。除了自燃事故以外，新能源汽車碰撞起火，以及碰撞后的次生災(zāi)害，也不容忽視。

01NTSB呼吁加大鋰電池車禍后失控能量研究

公開資料顯示，NTSB是在2021年1月向22家車企發(fā)布建議，要求車企按照國際安全標(biāo)準(zhǔn)制定應(yīng)急指南，并在其中加入有關(guān)電動汽車電池起火的處理方法，以及降低熱失控和電池復(fù)燃風(fēng)險的具體信息。

在NTSB看來，汽車制造商的應(yīng)急指南并不完善，另外他們對于高速碰撞狀況下的鋰離子電池的認(rèn)識和研究仍存不足。

NTSB建議將電動汽車的應(yīng)急指南的可用性納入任何車輛的美國新車評估計劃得分中。

具體來看，NTSB建議和呼吁主要包括：

1.呼吁進(jìn)行更多的研究以減少鋰離子電池在車禍后的失控能量，以及如何減少專業(yè)人員在車禍或火災(zāi)現(xiàn)場的危險。

2.每個特定的電動車都應(yīng)該包括關(guān)于如何撲滅關(guān)于車上特定電池的火災(zāi)的基本信息，以及如何減輕高電壓重新點(diǎn)火的風(fēng)險。

3.在應(yīng)急響應(yīng)指南中加入如何在將車輛從車禍現(xiàn)場移走的同時降低與電池中儲存的剩余能量相關(guān)的風(fēng)險，以及如何在事后妥善儲存電動車的信息。

新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車獨(dú)立研究者曹廣平指出，美國這次開展的相關(guān)要求，是在高能密高活性電池占主流的情況下作出的建議，雖然電池內(nèi)部幾十度的工作溫度低于發(fā)動機(jī)成百上千度的工作溫度，電動化零部件引燃周邊可燃物的概率低于發(fā)動機(jī)，電車著火概率也低于油車，但是電池火災(zāi)的危險性以及撲救難度卻是油車的若干倍，火災(zāi)危害程度也就更高。

02電動車碰撞后電池風(fēng)險幾何?

中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應(yīng)用分會秘書長張雨對《中國汽車報》記者表示，造成電動汽車動力電池系統(tǒng)火災(zāi)事故的風(fēng)險原因可以分成兩種：

一種是由于電池制造不良，電池過充或者電池老化失效等內(nèi)部原因引發(fā)的電池?zé)崾Э?，進(jìn)而發(fā)展成動力電池系統(tǒng)火災(zāi)風(fēng)險。此類原因，國內(nèi)無論是理論研究和工程實(shí)踐都進(jìn)行了很多工作，取得了不少進(jìn)展。

另一類是由于外部機(jī)械碰撞的作用，引發(fā)電池破碎或者泄露，電池自身電火花或者汽車高壓部分破損引起的電弧點(diǎn)燃了電池泄漏出的可燃性電解質(zhì)或者其他物質(zhì)引發(fā)的火災(zāi)風(fēng)險，NTSB 正是針對此類風(fēng)險給出的建議。

“針對鋰離子電池在遭遇高速碰撞后存在的風(fēng)險，業(yè)內(nèi)是有共識的。碰撞后電池受到擠壓變形，可能形成內(nèi)短路、發(fā)熱，甚至起火燃燒的風(fēng)險。如果整體電池系統(tǒng)受到擠壓變形，還會存在大面積外短，產(chǎn)生電弧，也會導(dǎo)致起火。”國軒高科電池安全專家厲運(yùn)杰對記者說。

張雨表示，通俗來講，鋰離子電池在高速碰撞后的損傷分為“外傷”和“內(nèi)傷”。“外傷”是指電池可能會破碎和泄漏，鋰離子電池的電解液都是可燃性的有機(jī)液體，如果這個時候，出現(xiàn)電火花或者電弧，就存在動力電池系統(tǒng)整體被點(diǎn)燃的風(fēng)險。“內(nèi)傷”指電池內(nèi)部可能出現(xiàn)電極破碎，碎片刺穿隔膜等情況。這些內(nèi)傷當(dāng)時可能沒有明顯的特征，但是后續(xù)使用中很可能變成電池?zé)崾Э氐恼T因。

03電動化趨勢加快 相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)

曹廣平指出，全球汽車電動化趨勢加快，汽車動力系統(tǒng)逐漸向電驅(qū)動系統(tǒng)乃至向全部純電動的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移，在動力系統(tǒng)內(nèi)核變化的情況下，整車上相關(guān)碰撞以及電池安全、火災(zāi)防護(hù)以及處理等的相關(guān)法規(guī)也開始趨嚴(yán)，各國在這方面的法規(guī)也出現(xiàn)了“部分超前，部分滯后”的現(xiàn)象。

“因此我們看到美國法規(guī)中有對鋰離子電池特殊處理以及相關(guān)信息提醒，還有就是剩余能量控制以及不可控情況下移走的一些探索。”他說。

“該建議可以說是為提升全球的新能源汽車安全開了個好頭，提供了一個規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。”江西新能源科技職業(yè)學(xué)院新能源汽車技術(shù)研究院院長張翔對記者表示，美國NTSB機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)交通安全，對于汽車行業(yè)提出的相關(guān)指南主要目的是降低電動汽車發(fā)生碰撞以后起火爆炸的危險性，以及讓救援與事故處理更加規(guī)范、更加科學(xué)。

為進(jìn)一步提升加大電動車以及動力電池安全水平，我國前年批準(zhǔn)發(fā)布了GB 18384-2020《電動汽車安全要求》、GB 38032-2020《電動客車安全要求》和GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》三項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，并于去年初開始實(shí)施。

其中，《電動汽車用動力蓄電池安全要求》要求電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸，為乘員預(yù)留安全逃生時間。

今年3月，工信部發(fā)布《2022 年汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》?！兑c(diǎn)》中提出，要啟動電動汽車動力蓄電池安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作，進(jìn)一步提升動力蓄電池?zé)崾Э貓缶桶踩雷o(hù)水平;加快推進(jìn)電動汽車遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系列標(biāo)準(zhǔn)研究，修訂燃料電池電動汽車碰撞后安全要求標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步強(qiáng)化電動汽車安全保障。

“值得指出的是，在現(xiàn)有版本的38031 中，碰撞安全性是通過模擬碰撞試驗(yàn)來檢驗(yàn)碰撞加速度對動力電池系統(tǒng)的破壞。而在新版本的國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB 38031《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中特別增加了底部機(jī)械防護(hù)的安全要求，此項(xiàng)要求可以采用底部刮底試驗(yàn)(俗稱‘汽車托底’)或者底部撞擊試驗(yàn)進(jìn)行。這兩項(xiàng)試驗(yàn)都是通過碰撞引發(fā)的動力電池包結(jié)構(gòu)形變來測試動力電池系統(tǒng)抗碰撞的安全性。”張雨說。

曹廣平指出，目前電池產(chǎn)品的技術(shù)仍在發(fā)展之中，因此車輛電動化方面的法規(guī)要求也必然會長期處于“既發(fā)展又不完全完善”的過程中。

04多元化方案降低碰撞安全風(fēng)險

針對減少碰撞引發(fā)的安全風(fēng)險，張雨介紹，國內(nèi)外主流的解決方法主要包括幾個方面：

一是通過動力電池系統(tǒng)設(shè)計降低碰撞風(fēng)險。汽車碰撞通常發(fā)生在前后或者是側(cè)面，發(fā)生在底部或者頂部的可能性不大，所以動力電池系統(tǒng)通常設(shè)計成扁平狀，減少了被直接撞擊的面積，配合汽車本身的承力結(jié)構(gòu)，降低直接撞擊的風(fēng)險。

二是通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗擊撞擊。扁平化形狀雖然可以降低被車輛撞擊的風(fēng)險，但是無法降低汽車托底帶來的撞擊風(fēng)險。為了對抗托底的風(fēng)險，動力電池系統(tǒng)底部通常是加厚防護(hù)的厚度，還有必要的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)來承受撞擊，動力電池系統(tǒng)頂部有車體和乘員艙的保護(hù)，通常不需要特殊的設(shè)計。整車廠會通過托底試驗(yàn)、底部球擊、底部針刺來檢驗(yàn)設(shè)計的有效性。

三是從電池發(fā)展的路線圖上看，沒有液體電解質(zhì)的固態(tài)電池是未來重要的發(fā)展方向。

四是部分廠家采用了主動避撞、主動消防干預(yù)等措施降低碰撞帶來的安全風(fēng)險。

厲運(yùn)杰介紹，針對可能出現(xiàn)的碰撞安全，國軒高科在電池模組設(shè)計、整個電池系統(tǒng)的設(shè)計方面做了大量防護(hù)，包括電池箱體采用高強(qiáng)度材料，模組之間采取多層絕緣防護(hù)防止短路，模組采用高強(qiáng)度側(cè)板，電芯之間采取隔熱絕緣防護(hù)等;此外還在產(chǎn)品設(shè)計端就加強(qiáng)了對因意外碰撞導(dǎo)致變形和短路風(fēng)險的防護(hù);同時對電芯在不同形變量下的安全風(fēng)險與邊界，也進(jìn)行了有效摸索，這些摸索可以為因事故造成的電芯形跡安全風(fēng)險評估提供依據(jù)。

“現(xiàn)階段國內(nèi)動力電池與國外的在安全設(shè)計方面基本無大的區(qū)別，電池作為能量體，安全基本上相當(dāng)，但是不同整車廠的電池系統(tǒng)對于安全的要求與所做的安全防護(hù)不一樣，因?yàn)殡姵卦O(shè)計需要兼顧安全與輕量化要求。未來的發(fā)展方向應(yīng)該主要是從軟件及人工智能方面尋求突破，從碰撞安全到預(yù)防碰撞，最大程度保障絕對安全。”厲運(yùn)杰說。

最后，某位不愿具名的動力電池技術(shù)專家對記者介紹了電動汽車相關(guān)的消防知識：

1、哪里風(fēng)險最高?在封閉空間內(nèi)出現(xiàn)大量煙霧，尤其是鋰離子電池所特有的白煙，特別是沉在地面的白色濃稠流動煙霧，它們很可能會快速起火，非常危險，必須盡快撤離。

2、什么時候是安全的，可以抓緊時間救人?當(dāng)電動車輛電池緩慢冒出絲絲白煙濃度還不高的時候，此時一來溫度不高，二來可燃煙氣濃度很低，均不滿足起火、爆炸條件，要第一時間破窗救人。

3、當(dāng)車內(nèi)已經(jīng)彌漫煙霧了，應(yīng)該怎么做?如果煙霧不濃，不要猶豫，馬上開門或破窗讓煙氣消散，以避免煙氣達(dá)到燃燒爆炸的濃度，絕對不要對著里面的人噴粉末。

4、真起火了怎么辦?還是不要噴粉末，粉末只是用于電氣火災(zāi)，也就是僅用于撲滅電氣部件的火災(zāi)，電車的電氣部件在BDU里面，而非電池箱外面，更不是在乘客轎廂里。對于乘客艙，首先要救人，若無法開門就先破窗，用水噴去降溫，快速把艙內(nèi)煙氣濃度降低(否則一旦爆炸大家都有危險)，救人并防范車輛燃燒傷及周邊。

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