近期在三星和特斯拉兩位巨頭的帶領(lǐng)下，鋰電池受傷了。
- 三星：我再不炸一下，在座的是不是就把我忘了？
- 特斯拉：對(duì)待昔日上帝今日敵人高呼“不可能妥協(xié)”
是的，三星和特斯拉將鋰電池、新能源、電動(dòng)汽車、起火這些詞送上了熱搜。
由于愈演愈烈的電動(dòng)汽車起火問(wèn)題，很多消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車喪失了信任。但電動(dòng)汽車在中國(guó)的發(fā)展又是不可逆的。在這樣的情況下，國(guó)家規(guī)定，電動(dòng)汽車在起火之前，必須至少為消費(fèi)者留出300秒逃生時(shí)間。
2020年5月13日，工信部發(fā)布了三項(xiàng)電動(dòng)汽車強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》，“在優(yōu)化電池單體、模組安全要求的同時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求，試驗(yàn)項(xiàng)目涵蓋系統(tǒng)熱擴(kuò)散、外部火燒、機(jī)械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環(huán)、振動(dòng)泡水、外部短路、過(guò)溫過(guò)充等。
特別是標(biāo)準(zhǔn)增加了電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn)，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(shí)間。”
業(yè)內(nèi)專家：5分鐘內(nèi)不起火不難做到
首先來(lái)看看業(yè)內(nèi)人士觀點(diǎn)，他們多數(shù)是領(lǐng)域內(nèi)的專家，而專家的觀點(diǎn)往往很重要。
日前，多位業(yè)內(nèi)人士向本刊透露電動(dòng)汽車包括三元鋰電池動(dòng)力汽車要做到這一點(diǎn)不難，方法有多種。
- 方法1、在電芯之間加1mm巖拓的氣凝膠；
- 方法2、從冷卻角度做文章；
- 方法3、采用PET隔膜，包含陶瓷粉那種，目前做得不到位只是因?yàn)槌杀咎摺?/li>
所以，氣凝膠成了新能源汽車的寵兒。
專家也解釋了這個(gè)5分鐘逃生時(shí)間的具體算法，“電池包或系統(tǒng)在由于電池（電芯）熱失控引起熱擴(kuò)散、進(jìn)而導(dǎo)致乘員艙發(fā)生危險(xiǎn)之前的5分鐘，提供一個(gè)熱事件報(bào)警信號(hào)，這個(gè)時(shí)候開(kāi)始計(jì)算時(shí)間”。
電芯熱失控引發(fā)的電壓驟降、溫度異常等，都可以通過(guò)電池管理系統(tǒng)BMS檢測(cè)到，BMS可以在電池起火之前5分鐘發(fā)出警報(bào)，提醒乘客逃生。“幾個(gè)月之前，中汽研已經(jīng)找過(guò)好多廠家摸底測(cè)試過(guò)的，標(biāo)準(zhǔn)不是毫無(wú)根據(jù)隨便釋放的，特別是影響行業(yè)的重大標(biāo)準(zhǔn)”。
從專家們普遍的反饋看，針對(duì)工信部的“新規(guī)”，電動(dòng)汽車行業(yè)已經(jīng)是胸有成竹了。
然后，2021年了，不僅三星又“炸”了，特斯拉也“炸”了。
2021年4月15日，一名來(lái)自河南鄭州的男子和朋友走在路上時(shí)包里的三星 G5700 手機(jī)突然爆炸，導(dǎo)致背包瞬間起火。（這個(gè)手機(jī)是2016年產(chǎn)的手機(jī)所以暫時(shí)不做深度討論）
2021年4月17日22時(shí)，廣州增城區(qū)東江大道北一輛特斯拉汽車在行駛中撞上水泥隔離墻和其他車輛，后發(fā)生自燃，事故導(dǎo)致車上一人現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車主要以鋰離子電池作為動(dòng)力電池，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，鋰離子動(dòng)力電池的安全性已經(jīng)得到顯著的提高，但在極端條件下，鋰電池仍然存在燃燒、爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
車輛在不同的行駛狀況和環(huán)境下，單體電芯由于其自身電阻，在輸出電能的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，使自身溫度變高。高溫工作環(huán)境和激烈碰撞是破壞鋰離子電池、引起電池燃燒、爆炸的最大的兩大元兇，而動(dòng)力電池系統(tǒng)在工作過(guò)程產(chǎn)生大量的熱聚集在狹小的電池箱體內(nèi)，熱量如果不能夠及時(shí)地快速散出，電池模組的壽命和性能會(huì)受到很大影響，甚至出現(xiàn)熱失控，導(dǎo)致起火爆炸等
目前常用的動(dòng)力電池保溫隔熱材料有泡棉、塑料泡沫、超細(xì)玻璃棉、高硅氧棉、真空隔熱板、氣凝膠等，電池組內(nèi)隔熱板是置于單體電芯之間，能夠有效延緩或阻斷單體電芯熱失控向整個(gè)電池系統(tǒng)的傳播的一種熱防護(hù)裝備。但是，唯一能撐住300秒的產(chǎn)品，就只有氣凝膠可以做到。
二氧化硅氣凝膠是一種分散介質(zhì)為氣體的多孔性固體材料，是目前工程應(yīng)用的最輕的固體材料。由其制成的氣凝膠氈導(dǎo)熱系數(shù)為0.020W/(m·K)，甚至更低，且具有超疏水、A1級(jí)阻燃、使用溫度范圍廣（-200~650℃）、壽命長(zhǎng)、抗壓、無(wú)毒。 與傳統(tǒng)保溫隔熱材料相比，同等隔熱效果下，氣凝膠材料厚度只有傳統(tǒng)保溫隔熱材料的1/2-1/5?；跉饽z上述特點(diǎn)和動(dòng)力電池隔熱板的需求，氣凝膠片被認(rèn)為是目前可應(yīng)用于新能源汽車及動(dòng)力電池最薄最高效的保溫隔熱材料。
電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)由培育期進(jìn)入成長(zhǎng)期，根據(jù)工信部編制《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》和中銀證券測(cè)算，預(yù)計(jì) 2020 年整體產(chǎn)銷 200萬(wàn)輛；《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》還明確了到 2025 年，新能源汽車銷量占總銷量的比例達(dá)到 20%以上。如果 2025年全國(guó)汽車銷量達(dá)到 3,500萬(wàn)輛，那么新能源汽車相當(dāng)于 700萬(wàn)輛的銷量預(yù)期。隨著新能源汽車的發(fā)展，人們對(duì)新能源汽車的安全性能越來(lái)越重視。氣凝膠隔熱片雖然價(jià)格高于傳統(tǒng)泡棉隔熱材料，但是安全性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)隔熱材料，是公認(rèn)的最佳的動(dòng)力電池隔熱阻燃材料，因此，在對(duì)安全性能要求較高的電動(dòng)客車和高檔新能源轎車中，氣凝膠無(wú)疑是最佳的選擇。
