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新车比亚迪汉当街自燃,有哪些原因会导致电动汽车自燃?

新能源小汽(稿源) 2022-8-18 21:10 No.1905

8月17日消息,据新浪科技报道,四川阆中一比亚迪汉被曝上牌三天后就发生自燃现象。阆中消防工作人员称具体原因还在调查中。

比亚迪汉ev千山翠限量版,肩负比亚迪品牌向上的使命


资料显示,比亚迪汉千山翠车型定位于比亚迪的中大型纯电动家用轿车,是比亚迪汉系列里的高端车型。乘联会数据显示,王朝旗舰比亚迪汉的销量节节攀升。其中,6月销量达25209辆,上半年累计销量96950辆,超越特斯拉Model 3,夺取20万+高端新能源轿车市场销量冠军。此外,在与传统燃油车的正面竞争中,汉家族力压BBA,宝马5系、奔驰E级、奥迪A6L。



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千山翠,一个充满诗意的名字,取自程俱《三峰草堂》中“雨洗千山翠欲浮,稻畦松涧已争流”。源于中国山水点翠绘画的翠青色调意境,层层叠叠的起伏山峦,秀出浓淡相宜的翠色,散发着沉静的艺术气息。

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同样将此诗意境界具象化诠释出来的,还有命名为千山翠的比亚迪汉EV千山翠限量版。自其亮相后便引发众多网友关注,接下来咱们就通过实拍图,看比亚迪如何用旗舰轿跑诠释国粹美学。


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汉EV千山翠此次作为比亚迪的限量版车型推出,定价为32.98万元。其融入了大量的国粹美学元素,也代表着比亚迪在旗舰产品中极具匠心的升级,它将肩负起比亚迪汉王朝甚至是整个比亚迪品牌向上的使命。



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突发!比亚迪汉EV千山翠版“自燃”

8月17日消息,据新浪科技报道,四川阆中一比亚迪汉被曝上牌三天后就发生自燃现象。阆中消防工作人员称具体原因还在调查中。


新车比亚迪汉当街自燃,有哪些原因会导致电动汽车自燃?

比亚迪客服称暂未接到相关情况反馈,后续会有工作人员跟进了解具体原因,检测后才能判断导致自燃的原因。

刀片电池安全引热议

资料显示,比亚迪汉是比亚迪汽车推出的中大型轿车,售价超过了20万元,可谓是自主品牌轿车市场的高端车型,比亚迪汉EV千山翠限量版售价32.98万元,最大优势是搭载了刀片电池,比亚迪汽车一直宣称,刀片电池永远不会“自燃”,本次“自燃”事故就是对比亚迪刀片电池“啪啪”的打脸。


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  • 比亚迪刀片电池

比亚迪的刀片电池发布于2020年3月,全称为刀片型磷酸铁锂电池,也是比亚迪研发多年的“超级磷酸铁锂电池”。那么刀片电池到底有哪些不同寻常之处?又是通过什么技术实现的呢?让我们来详解一下!


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刀片电池的诞生是建立在空间利用率问题之上。电池的空间利用率越高,就代表着能在有限的空间内布置更多的电池,从而提高能量密度和续航里程。而传统电池包,需要由电芯组成电池模组,再由模组组成电池包。其中,结构件和大量的梁结构占去60%的空间,最终电池的有效空间利用率只剩下40%。

影响空间利用率的主要因素是模组和梁。因此,去掉模组和梁就能解决问题。沿着这个思路,比亚迪的工程师们创新性地想到:电芯本身是否既作为发电能量体又作为承重结构件?于是,刀片形状电芯的想法诞生了。



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刀片电池因其像刀片一样的电芯而得名,比亚迪研发的大电芯长度大约0.6米,厚度仅为13.5毫米,并且像“刀片”一样插入到电池包里。相比传统造型的电芯,刀片电池有效增加了空间利用率,达成在同样的空间内装入更多电芯的设计目标,刀片电池的体积利用率提升了50%以上,也就是续航里程提升50%以上,达到了高能量密度三元锂电池的同等水平。

中国科学院院士欧阳明高分析指出,刀片电池的设计使得它在短路时产热少、散热快,并且评价其在“针刺试验”中的表现非常优异。

纯电汽车的能量来源是电池包,电池包是由若干个模组组成,而模组则是若干电芯组成。换句话说,电芯组装成模组,模组组装成电池包,就像一瓶瓶饮料被24瓶包装成一箱,再一箱箱放进货箱中。能源储存在电芯中,模具与电池包都无法储存能量,所以在有限的体积内要尽量增加电芯的容积,减少模具与电池包的体积。


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目前,特斯拉走的技术路线是在保证电芯数量的前提下,减少模组的数量,增大单体模组的体积。而宁德时代则是采用了增大电芯来提高电池包使用率的方式。比亚迪选择了另外一条道路,就是绕过模组,让电芯直接被安置在电池包内。不仅使电池包的体积能量比增加了近50%,而且还让成本下降了接近30%,让全新上市的比亚迪汉拥有了六百公里级别的续航里程,并且汉所搭载的磷酸铁锂电池比主流的三元锂电池具备更持久的寿命。

刀片电池”省略了模组,直接与电池包相连,这第一个问题就是电控的问题。虽然说同一个型号的电芯在物理特性上完全相同,但是在实际使用过程中,难免会出现电芯与电芯之间能耗不一致的现象。电芯越多,出现不一致现象的可能就越大,而电芯性能不一致,不仅会加倍考验电控水平,而且还会对续航里程产生影响,甚至会损害电芯寿命。在没有模组的情况下,“刀片电池”的实际表现能否达到现有技术水平,目前还是一个未知数。


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第二个问题就是维修成本高。随着纯电汽车的普及,用电比烧油成本更低的事实已经逐渐被广大消费者接受,但是随之而来的还有维修成本的问题。纯电汽车的机械部件大大减少,车身上绝大多数零部件都已经完全电气化。机械部件出现问题可以维修,但是电气化部件损坏了几乎就只能采用更换的做法,这无疑会大大增加了养车成本。以前的电池包中有一个个模组,出现问题之后找到对应的模组进行维修更换就能解决问题,但是现在没有模组的存在,如果单个电芯出现问题,会不会“传染”给其他电芯呢?要是出现问题,难道要更换整个电池包吗?所以一旦出现严重的问题,刀片电池甚至会占据整车1/3的成本

比亚迪刀片电池的优点是具有安全性高和重量轻,占用空间小等优势。缺点是低温状态下,放电性能差,维修成本高。


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新能源车动力电池的技术路径

电动汽车发展如火如荼,动力电池作为最重要的部分之一,它的发展对电动汽车的续航和安全有着决定性的作用。最近我们经常听到一些名词比如固态电池、蜂巢能源的果冻电池、蔚来汽车镍55电池以及CTP/CTC技术等。其实这么多技术方向,根本目的都是为了提高电池的能量密度和安全性。

提高电池包的能量密度有两个路径:电芯密度提升和系统(电池包)密度提升。


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  • 电芯能量密度提升

电芯由三部分组成,正极、负极以及正负极之间的电解质,提升能量密度就从这三方面入手,我们一个个来看。


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正极材料—镍55单晶

蔚来发布的100kWh电池包,也就是宁德时代此前宣布的“只冒烟不起火”电池,在不改变电池包外壳尺寸和几乎不增重的前提下,能量密度提升37%,大幅增加了续航里程。新款电池采用的镍55三元电芯,是能量密度提升的重要因素。它的正极材料是一种高电压的单晶材料。


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所谓“三元”锂电池指的是其正极材料有镍、钴、锰(NCM)三种元素,镍用于提升容量,钴为了稳定结构,锰作用在于降低成本以及提高材料的结构稳定。镍比例越高、钴和锰比例越少则能量密度越大,但安全性降低。为提升能量密度,NCM配比从“111(N:C:M=1:1:1)”,提升到“523”,再到“811”。该路线一直是三元正极材料发展的主流方向。


另一个方向对应的就是单晶路线(重点来啦)。新发布的电芯正极使用的是单晶5系材料。单晶材料更适合做高电压。目前,商业化的三元正极材料大多是由纳米级别一次颗粒团聚形成的10微米左右的二次球型多晶材料。


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在电池充放电过程中,由于各向异性的晶格变化,多晶NCM容易出现晶界开裂,导致二次颗粒发生破碎,比表面积和界面副反应快速增加 ,导致电池阻抗上升,性能快速下降。而单晶型三元材料内部没有晶界,可以有效应对晶界破碎及其导致的性能劣化问题。单晶结构可以实现更高的电压,不仅如此,还提升了三元材料的循环稳定性,大幅提升了电池的安全性。

新车比亚迪汉当街自燃,有哪些原因会导致电动汽车自燃?

三元材料: 能量密度高于铁锂,符合长续航需求。三元材料兼备高能量密度、高电压平台、相对较低的成本,成为正极材料的主流。超高镍化、单晶化为未来主要方向。

负极材料——石墨负极为主,硅碳负极引领新方向

负极材料在电池中起储锂作用,对电池性能有直接影响,成本占比10%左右。锂电池负极是由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后,涂抹在铜箔两侧,经过干燥、滚压制得,是锂电池储存锂的主体,锂离子在充放电过程中嵌入与脱出负极。充电时正极锂被氧化为锂离子,通过隔膜到达负极,锂离子嵌入负极中。 放电时锂离子脱出负极,在正极被还原为锂。


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人造石墨为当前主流路线,硅碳负极引领新方向。目前负极材料中应用最广的是人造石墨与天然石墨两类, 其中,人造石墨渗透率逐年提升,为当前主流路线,2020年中国负极材料出货36.5万吨,人造石墨占比达到 84%,天然石墨占比16%,2021H1人造石墨出货量占比为85%。硅碳负极可提升电池能量密度,有望成为未来材料升级的方向。

电解质—固态电池

在提高电池能量密度的同时,电池的安全性也是不得不考虑的问题。从根本上消除锂离子电池的安全隐患仍在于电池材料安全性的提高。但对于正极材料,这两方面是矛盾的。比如,前面已经讲到,提高镍含量能够提高能量密度,但是镍含量提高意味着安全性降低。有什么办法从别的方面加强电池的安全性,从而更放心地提升能量密度呢?这时候就要从电解质的角度考虑了。大量研究表明,液态电解质参与了电池热失控过程的大部分反应,并极大降低了电池的初始反应温度,也就是让电池失控的门槛变得更低。


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所以提示电解质安全性是实现电池安全的最有效方法之一。液态电解质的物理特性决定了其始终无法避免泄露,同时也不利于缩小电池体积从而提高能量密度,因此为了提高能量密度和安全性,电解质的固态化就成了趋勢。我们把电极和电解质均为固态的电池称为固态电池。固态电池电芯内部不含液体不仅安全性更高,还可实现先串并联后组装,减少了封装壳体用料,PACK设计大幅简化,也提高了电池成组后的能量密度。


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从性能对比来看,固态电池在离子电导率、能量密度、耐高压耐高温、 循环寿命等方面均优于液态电池,且固态电池安全性更高,解决了热管理问题,有效防止燃烧事故。自 2010年出现以来不断取得技术突破,因此固态电池有望成为下一代电池的发展方向。

  • 系统密度提升-电池包新技术

除了提高电芯能量密度以外,让同样体积和重量的电池包里面装更多的电芯,也是一种提高电池能量密度的方法。这里简单介绍下目前比较新的电池包技术。
去掉内部封装——Cell to Pack (CTP)技术:

一般电池不仅最外部有电池包,内部还有一组一组电芯形成的“模组”,所谓CTP就是无模组化,电芯直接打包,目前是企业提高能量密度的一个主要选择。宁德时代、比亚迪、蜂巢能源均推出了无模组电池包技术。比亚迪刀片电池就是基于磷酸铁锂电池,采用无模组设计提高了空间利用率。


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内封外包全去掉——Cell to Chassis (CTC)技术:
特斯拉的电池日上,提出了一种结构化电池的方案(structural battery),把电池直接内置在汽车结构中。这种结构化电池技术与宁德时代此前提出的CTC技术类似,该技术将电芯和底盘集成在一起,再把电机、电控、整车高压系统通过创新的架构集成在一起,并通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。


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CTP铁锂大批量应用,CTP三元逐步切换,CTP布局领先行业:宁德时代CTP技术受多方认可,其中特斯拉铁锂电池采用宁德时代CTP技术,成组能量密度达150-160wh/kg,成本方面将低于三元电池15%左右。 此外三元电池中CTP也逐步切换,北汽EU5、哪吒等车型率先应用,大众MEB平台也采取高镍811大模组 方案,进一步提高能量密度,降低电池成本。


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电动汽车与传统燃油车相比,电动汽车的电池系统和驱动电机替代了燃油和发动机。排除这一套电驱动系统,电动汽车的其他组成部分跟传统燃油车类似,那么传统燃油车可能发生的起火问题,都会在电动汽车上发生。但由于电动汽车比传统燃油车多了一套高压驱动系统,单从火灾概率上来说,电动汽车的火灾风险确实高于燃油车风险。

有哪些原因会导致新能源车自燃?


新车比亚迪汉当街自燃,有哪些原因会导致电动汽车自燃?

电动汽车发生自燃事故,其最根本的原因之一为电池热失控


电池热失控:指电池内部出现放热连锁反应引起电池温升速率急剧变化的过热现象。电池的热失控在宏观上主要表现为冒烟、起火燃烧以及爆炸。

电池热失控的诱因:机械电气诱因(碰撞、针刺、挤压、电解液泄漏)、电化学诱因(内短路、过充电、过放电、浸水(电解水反应))、热诱因(电池包内接触电阻变大引起局部热集中、电池包温度过高(环境着火)、温控效果达不到要求)。


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电动汽车潜在高风险大户——动力电池,其起火原因大致可以归类如下。


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整车起火事故大部分都是电芯热失控蔓延导致的,其中一个单体电芯热失控,就有可能导致周边的电芯发生热失控,最终引起连锁反应。目前的电池基本上都采用集成化的结构设计,单体电芯集成模组,模组在集成电池包。因此每个电池包中都包含有数量众多的电芯单体实现并联或串联结构,电芯热失控蔓延导致的后果十分可怕。


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电动汽车起火怎么办?

任何事故的发生都是概率问题,未发生就是0,发生就是100%,没有绝对安全的产品,防患于未然总归是好的。


新车比亚迪汉当街自燃,有哪些原因会导致电动汽车自燃?

  • 任何情况下,优先保证人员安全
  • 发现车辆冒烟、起火、闻到刺鼻性气味等异常情况立即停车撤离到安全位置(5~15米,上风向,防止吸入有毒有害气体)
  • 立即拨打119消防救援电话
  • 【重要】不要试图自己扑灭已经着火的电动汽车

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