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两电池巨头激辩“针刺”,三元锂电池能杜绝自燃吗?
傅雪峰
作者:傅雪峰评论评论:点击率点击率:

发表时间: 2020-06-02 10:56:04

作者介绍

汽车博主,特约汽车评论员。用平静而幽默的笔触解读汽车变革。

  比亚迪和宁德时代的争论成了近期一个火爆话题,争论的焦点是动力电池“针刺试验”有无必要;争论尚无结论,电动汽车的自燃又成了火爆新闻,5月份以来,随着气温的上升,新能源汽车又屡屡被媒体曝出自燃事件。



▲电动汽车自燃问题经常受到媒体关注


  这就让人感觉,争论还是有必要的,正所谓理不辩不明。对于消费者来说,围观两大电池巨头的争论能了解到一些电池安全知识,而实际上,大家真正关心的不是要不要“针刺”,而是什么样的电池能解决电动汽车的心病——自燃。

“滥用测试”有无必要?

  争论的源头,是比亚迪在3月份发布“刀片电池”时,公布了三种电池“针刺试验”对比视频:三元锂电池刺后爆燃,块状磷酸铁锂电池刺后冒烟,而刀片电池刺后不冒烟、无明火,表面温度也不高。



▲比亚迪发布的3种电池针刺对比测试


  所谓针刺试验,是用导电的钢针以一定速度刺穿电池,造成电池内部短路,如果电池不起火、不爆炸,就视为通过测试。

  比亚迪做针刺试验,无非是想证明自家的刀片电池安全性好;但一刺之下又暴露了某些电池“刺不得”,这就为一个多月后的争论埋下了伏笔。

  5月11日,宁德时代董事长曾毓群在公司2019年度业绩说明会上直言:“电池的安全和电池的滥用测试是两回事,但有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全”。

  这个表态似有所指,比亚迪方面有人回应:“不服?!那也来扎一下吧!”

  两大巨头的争论就此开始。

  比亚迪想表达的是“扎扎才安全”;而宁德时代则强调:“不扎也可以很安全”。

  诚如宁德时代曾毓群董事长所言,针刺试验是电池安全“滥用测试”的一种,但滥用测试真的不等于安全测试吗?

  这里所谓的“滥用(Abuse Testing)”,主要指的是使用中的“非正常情况”,换句话说,就是各种比较极端的情况。这个词看上去比较特别,但实际上,这是行业内测试和评价电池安全性的常规方法。从国际和一些国家的相关标准看,动力电池安全测试中的项目大都属于滥用测试,比如跌落、挤压、泡水、火烧、过充、过放、短路等等。

  为什么要搞滥用测试?SAE(汽车工程师学会)在汽车动力电池相关测试标准中解释说,滥用测试的目的是模拟驾驶人操作失误、汽车碰撞、设备或系统故障等状况下动力电池的安全表现。

  滥用测试中测试的情况都是“非正常”的,但也都是模拟实际用车中可能遇到的情况。这跟汽车碰撞测试道理一样,虽然撞车属于开车过程中的“非正常”情况,但只有通过这些“非正常情况”,才能测试出汽车的安全水平。

  宁德时代认为电池不一定非要“扎一下”才能看出安全水平,但从消费者的角度看,无疑是“扎扎更放心”。电池不但应该做滥用测试,而且是项目越多越好,越“滥”越好。

针刺测试有无必要?

  我国2015年5月开始实施的《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中,是有针刺试验的;而将于明年1月1日开始实施的新强制性国标《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中,针刺试验被取消了。

  宁德时代是新国标的两个“负责起草单位”之一。


▲旧版标准中,有电芯和模组两个级别的针刺试验


  在编制说明中提及的取消原因有两条:一是2017年1月发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》中,针刺为暂不执行项目;二是IEC(国际电工委员会)等相关电池标准中没有采用针刺试验来评价安全性。

  为什么暂不执行?业内比较一致的观点是,针刺测试难度太大,量产的锂电池基本没有能通过的。

  ICE的相关标准中,确实没有针刺一项,但另外一些标准中(比如美国的USABC、Freedom CAR)是有针刺试验的,而且电芯、模组、电池包三个级别都有。

  导致电动汽车起火的主要原因之一,就是电芯内部短路引发的热失控,而针刺试验模拟的正是这一情景。不管是因为难度大而取消,还是因为参考的相关标准中没有而取消,说服力似乎都嫌不足。

  随着论战升级,宁德时代一方面强调自己的电池符合新国标,另一方面也放出一些视频和资料,试图证实自家的电池也能通过针刺实验。

  宁德时代5月25日公开回应说,早在2017年之前,宁德时代就应欧洲某著名厂商要求,攻克了三元锂电池的针刺问题,并通过了相关测试。但之所以没有“量产”,一是因为国外整车厂对于整车安全的共识已由单体安全转向系统安全;二是从技术上说,电池包层面有更优化的安全解决方案,单体电池(电芯)针刺测试的实际需求已不复存在。

  业内的常识是,动力电池的安全分三个层面:材料层面、电芯层面和电池包层面。电池包优化得再好,只能保证电芯热失控时能及时得到警告,或在一定程度上阻止单个电芯出现热失控后向其它电芯蔓延。很显然,电芯安全是电池包安全的基础,绕开电芯安全去谈电池包安全也似欠妥。

  既然已经掌握相关技术,宁德时代为什么不“量产”能通过针刺试验的三元锂电池?真正的原因是成本问题还是制造难度问题,或者另有苦衷,我们不得而知。

符合什么标准才能不自燃?

  虽然有数据表明,电动汽车的自燃率并不比燃油车高,但频频曝光的电动车自燃事故,让大量消费者对电动汽车心生疑虑,不少人甚至在停车时都不愿意靠近绿牌车,担心被起火自燃殃及。

  不断曝出的自燃事故,会严重影响消费者购买电动汽车的信心,进而导致整个行业受损。面对消费者的“自燃焦虑”,电动汽车和电池行业应该有什么样的回应呢?

  在最新的声明中,宁德时代强调中国标准与国际法规接轨,而且重心从单一电芯安全转向系统安全。标准固然重要,电池安全策略也无可厚非,但消费者真正想知道的是:如果电池符合了新国标,或者电池包做得更安全,是不是就能避免电动汽车自燃事故?


▲博主“小鱼锂电”购买宁德时代三元锂电池进行针刺测试,结果出现剧烈燃烧


  两大电池巨头争论的真正意义,是应该向公众传递清晰的信息,让公众了解电池安全性到底达到了什么水平,起火燃烧的风险有多大,在选购和使用时应该注意什么。

  针刺不针刺对消费者其实不重要,达到什么标准其实也不重要,消费者需要的是一个一句话能说清的答案。比亚迪在发布刀片电池时,表示要“把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹去”,我们现在想知道的是,现在的三元锂电池能不能做到不自燃?


  转载自傅雪峰微信公众号。

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