中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2月23日4時(shí)39分，南京雨花臺(tái)區(qū)明尚西苑6棟，地面架空層停放的電動(dòng)自行車引發(fā)火災(zāi)，造成多人傷亡。兩天之后的2月25日，北京市豐臺(tái)區(qū)馬家堡街道一室外獨(dú)立車棚也因電動(dòng)自行車充電發(fā)生火災(zāi)。接二連三的火災(zāi)，讓電動(dòng)自行車安全問(wèn)題持續(xù)沖上熱搜。
近年來(lái)，電動(dòng)自行車充電起火導(dǎo)致的火災(zāi)事故連年增長(zhǎng)。據(jù)國(guó)家消防救援局統(tǒng)計(jì)，2023年全國(guó)共接報(bào)電動(dòng)自行車火災(zāi)2.1萬(wàn)起，相比2022年上升17.4%。其中，80%的電動(dòng)自行車火災(zāi)發(fā)生在充電時(shí)由鋰電池燃爆引起。
鋰電池用在自行車上到底安不安全？電動(dòng)自行車事故多發(fā)背后，暴露出哪些主要問(wèn)題？
鋰電池仍是首選
北京白領(lǐng)劉媛的“小電驢”是花了近3000元從品牌廠家專賣店買的?！半m然閑魚上有便宜的二手車，但我不敢買。我的車主要用來(lái)接送孩子，安全是第一位的?！眲㈡赂嬖V《瞭望東方周刊》。
“目前，國(guó)內(nèi)電動(dòng)自行車保有量超過(guò)3.5億輛，相當(dāng)于每4個(gè)人就有一輛！”安徽城滿電能源科技有限公司總經(jīng)理羅靖告訴《瞭望東方周刊》，作為電動(dòng)自行車生產(chǎn)和使用第一大國(guó)，我國(guó)每天接近28億次出行需求中，有8億到10億次依賴電動(dòng)自行車完成。
國(guó)內(nèi)電動(dòng)兩輪車被劃分為電動(dòng)自行車、電動(dòng)輕便摩托車和電動(dòng)摩托車三類，其中，電動(dòng)自行車（俗稱“小電驢”）是市場(chǎng)上的主力產(chǎn)品。
打開某二手交易平臺(tái)，可以看到二手電動(dòng)自行車的價(jià)格從100多元到1000多元不等?！捌放菩萝噧r(jià)格一般要3000元左右，貴就貴在鋰電池上，市場(chǎng)上單組鋰電池市場(chǎng)零售價(jià)在900-1200元，同規(guī)格的全新鋰電池價(jià)格差不多是過(guò)去鉛酸電池的兩倍。”某電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)人說(shuō)。
“在我國(guó)，電動(dòng)自行車發(fā)展已經(jīng)20多年，早期以鉛酸電池為主，隨著綠色低碳出行的發(fā)展、以及‘新國(guó)標(biāo)’的要求，現(xiàn)在鋰電池使用場(chǎng)景越來(lái)越多?！绷_靖說(shuō)。
交通與發(fā)展政策研究所高級(jí)交通工程師鹿秋楊告訴《瞭望東方周刊》，鉛酸電池和鋰電池各有所長(zhǎng)，“鉛酸電池便宜、不易爆燃；鋰電池重量輕，能量密度高”。
鹿秋楊介紹，2019年4月實(shí)施的《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》（俗稱“新國(guó)標(biāo)”），將電動(dòng)自行車重量限制在55公斤以內(nèi)。輕量化的需求，使鋰電池的市場(chǎng)滲透率進(jìn)一步提升。
某電動(dòng)自行車廠家相關(guān)負(fù)責(zé)人給本刊記者算了一筆賬，按照能續(xù)航60公里左右的電池儲(chǔ)能量計(jì)算，鉛酸電池占重25公斤，若按“新國(guó)標(biāo)”設(shè)定的55公斤總重量計(jì)算，車架、輪轂、電機(jī)等零部件必須做到30公斤以內(nèi)，再考慮到售價(jià)、成本、質(zhì)量、安全，實(shí)際上30公斤做不下來(lái)。所以，從重量考慮，只能用更輕的鋰電池。
無(wú)錫市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證研究院業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)部部長(zhǎng)薛宇介紹，相比鉛酸電池，鋰電池更易起火，主要是因?yàn)殡姵氐牟牧吓c結(jié)構(gòu)所決定的。鋰電池能量密度比鉛酸電池高，鋰的化學(xué)性質(zhì)更活潑，鋰電池電解液也比鉛酸電池的稀硫酸電解液更易燃燒。鉛酸電池出現(xiàn)熱失控時(shí)，最多鼓脹或裂開，一般不會(huì)有更劇烈的反應(yīng)。鋰電池因內(nèi)阻小、隔板薄，出現(xiàn)熱失控時(shí)，就會(huì)發(fā)生燃爆。
羅靖認(rèn)為，從綠色環(huán)保、循環(huán)壽命、高低溫性能、能量密度以及穩(wěn)定性綜合來(lái)看，鋰電池依然是當(dāng)下電動(dòng)自行車最具性價(jià)比的選擇。
“每一塊正規(guī)上市的電池其實(shí)都經(jīng)歷了嚴(yán)格檢測(cè)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)都是符合安全要求的，問(wèn)題是在使用過(guò)程中，每塊電池使用場(chǎng)景不一樣，內(nèi)部老化情況很難得到及時(shí)評(píng)估。”廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授王家海說(shuō)。
“相比正規(guī)電池老化造成的安全問(wèn)題，使用非法改裝的劣質(zhì)電池更容易造成電動(dòng)自行車起火?！绷_靖說(shuō)。
針對(duì)電動(dòng)自行車的安全隱患，第十四屆全國(guó)人大代表、天能控股集團(tuán)董事長(zhǎng)張?zhí)烊谓ㄗh，盡快修訂《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》，放寬整車重量限制，增加對(duì)電池安全性的要求。
“單從技術(shù)層面看，電動(dòng)自行車電池完全可以做到跟電動(dòng)汽車一樣安全，但實(shí)際情況比較復(fù)雜，改裝劣質(zhì)電池屢禁不絕?！蓖跫液８嬖V《瞭望東方周刊》。
何來(lái)劣質(zhì)電池？
小施是某外賣平臺(tái)的一名外賣員，入行以來(lái)已更換過(guò)兩輛電動(dòng)自行車和四次電池。
小施說(shuō)，外賣員在更換電動(dòng)自行車時(shí)，往往會(huì)選擇一塊續(xù)航能力強(qiáng)的改裝電池。他之前騎的是一輛500元入手的雅迪二手電動(dòng)車，配搭一款72V65Ah大容量電池，電池購(gòu)自網(wǎng)上，價(jià)格近3000元，續(xù)航里程超過(guò)100公里。追求高速度、長(zhǎng)里程是外賣員的工作需求，但72V已經(jīng)超過(guò)了“新國(guó)標(biāo)”規(guī)定的電池48V額定電壓。
羅靖介紹，“新國(guó)標(biāo)”其實(shí)已經(jīng)對(duì)電動(dòng)自行車提出了詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)，如電機(jī)功率不超過(guò)400W，蓄電池電壓不超過(guò)48V，并增加防篡改、防火、阻燃性能、充電器保護(hù)等安全要求。理論上，在這個(gè)安全標(biāo)準(zhǔn)下，篡改電池、大容量非標(biāo)電池等都應(yīng)該被市場(chǎng)“拒之門外”。
但實(shí)際情況是，近年來(lái)的安全事故調(diào)查結(jié)果表明，火災(zāi)爆炸事故多發(fā)生在非標(biāo)、超標(biāo)電池上，80%以上事故因擅自改裝電池而起。2021年在國(guó)家化學(xué)與物理電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行的一次非品牌鋰電池測(cè)試中，100個(gè)項(xiàng)目有14個(gè)出現(xiàn)起火、燃燒和爆炸等后果。該中心對(duì)電動(dòng)車自行車安全事故案例分析后指出，相關(guān)事故主要誘因?yàn)椋赫嚫难b、電池改裝、充電器故障、劣質(zhì)電池質(zhì)量問(wèn)題等。
改裝劣質(zhì)電池究竟誰(shuí)在造、誰(shuí)在賣？
近日，成都市金牛區(qū)市場(chǎng)監(jiān)管局執(zhí)法人員對(duì)位于茶店子橫街23號(hào)的某電動(dòng)車車行進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)店內(nèi)正在組裝電動(dòng)自行車用鋰離子電池，現(xiàn)場(chǎng)有生產(chǎn)所用的電池電芯、電池保護(hù)板、半成品電池組和偽造標(biāo)簽的成品鋰電池組。
經(jīng)查，該車行購(gòu)進(jìn)電池電芯、電池保護(hù)板等材料，自行組裝成電池組成品用于銷售。到案發(fā)時(shí)，共生產(chǎn)組裝7組不同規(guī)格型號(hào)的鋰電池，已銷售5組，庫(kù)存2組（經(jīng)檢測(cè)不合格）。該地市場(chǎng)監(jiān)管局責(zé)令車行停止違法行為，并作出罰沒(méi)18894元的行政處罰。
業(yè)內(nèi)專家分析，改裝電池一大來(lái)源是出廠時(shí)質(zhì)量就不過(guò)關(guān)的汽車鋰電池。
在電動(dòng)自行車行業(yè)內(nèi)，整車企業(yè)均不生產(chǎn)電池，而是向電池廠家直接定制或采購(gòu)單個(gè)電池組成品再裝車。清華大學(xué)教授馬貴龍介紹，部分汽車鋰電池大廠，會(huì)將電壓相同、內(nèi)阻一致的合格電池組配好賣給電動(dòng)自行車整車廠，而把內(nèi)阻、電壓參差不齊、配不上組的電池賣給一些沒(méi)有鋰電池生產(chǎn)資質(zhì)的小廠。這些小廠再將電池串并聯(lián)、打包，做成電池組，賣給電動(dòng)自行車維修點(diǎn)、銷售門店等二級(jí)市場(chǎng)。
改裝電池第二大來(lái)源是汽車電池退役回收環(huán)節(jié)的漏洞。
在一家正規(guī)能源科技公司內(nèi)，幾百箱退役動(dòng)力電池靜靜躺在拆解車間里，已經(jīng)拆蓋的方形電池包里面裝著上百個(gè)電芯，這些電芯會(huì)依次用專業(yè)設(shè)備檢測(cè)，其中剩余容量較高的電芯，可重新組裝成新的電池包，投放到低速電動(dòng)車、儲(chǔ)能、路燈等對(duì)電池性能要求相對(duì)較低的領(lǐng)域——進(jìn)入梯次利用。如電池容量過(guò)低，就會(huì)通過(guò)相應(yīng)的工藝技術(shù)，提取其中的有用金屬元素，再將這些金屬材料賣給原材料廠商。
據(jù)天眼查數(shù)據(jù)顯示，目前全國(guó)有超過(guò)7萬(wàn)家企業(yè)經(jīng)營(yíng)“電池回收”業(yè)務(wù)。而2018年以來(lái)，進(jìn)入工信部“白名單”的企業(yè)僅88家。
“我國(guó)新能源汽車電池質(zhì)保年限主要集中在5-8年，2019年左右的第一批汽車裝配的動(dòng)力電池開始集中批量退役。然而退役動(dòng)力電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重滯后于新能源汽車產(chǎn)業(yè)，巨大的退役電池量和嚴(yán)重不足的規(guī)范化回收率，給了違規(guī)改裝鋰電池的灰色產(chǎn)業(yè)鏈生存發(fā)展空間?！绷_靖說(shuō)。
完善法規(guī)與技術(shù)
“要解決電動(dòng)車鋰電池安全問(wèn)題，主要是兩個(gè)方向：一是法規(guī)，禁止改裝電池入市；二是通過(guò)技術(shù)升級(jí)，提升電池安全。”王家海說(shuō)。
2023年9月，國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)網(wǎng)站發(fā)布了新版電動(dòng)自行車CCC 認(rèn)證實(shí)施規(guī)則，較舊版規(guī)則，新規(guī)引入了新制定的兩份強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)自行車電氣安全要求》(2024年1月1日起實(shí)施)和《電動(dòng)自行車用充電器安全技術(shù)要求》（GB 42296-2022），兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是電動(dòng)自行車電氣安全、充電器安全領(lǐng)域的首批強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
本刊記者還在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)網(wǎng)站查詢到，2022年由工業(yè)和信息化部組織起草的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)自行車用鋰離子蓄電池安全技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)完成了起草和征求意見階段，目前正處于審查階段。該標(biāo)準(zhǔn)從單體電池過(guò)充電、過(guò)放電、電池組溫度保護(hù)和過(guò)充電保護(hù)等33項(xiàng)安全技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。
據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院安全技術(shù)研究中心副主任何鵬林透露，按照項(xiàng)目計(jì)劃，這項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將于2024年發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)將填補(bǔ)國(guó)家層面對(duì)電動(dòng)自行車用鋰離子電池安全質(zhì)量監(jiān)管的技術(shù)依據(jù)空白。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以后，按照《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》的規(guī)定，不符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品、服務(wù)，不得生產(chǎn)、銷售、進(jìn)口或者提供。
針對(duì)汽車退役電池違規(guī)利用問(wèn)題，業(yè)內(nèi)專家建議，盡快出臺(tái)法規(guī)建立電池制造企業(yè)責(zé)任制、追溯汽車退役電芯流向、完善退役電池正規(guī)回收渠道等措施，斬?cái)辔：﹄妱?dòng)自行車安全的灰色產(chǎn)業(yè)鏈。
但與此同時(shí)，要通過(guò)技術(shù)升級(jí)徹底解決鋰電池易燃問(wèn)題，行內(nèi)專家認(rèn)為，目前暫時(shí)還沒(méi)有“革命性”方案。
眼下有一些廠家推出了鈉電池產(chǎn)品。鈉的化學(xué)屬性沒(méi)有鋰活潑，相對(duì)更安全，但能量密度不及鋰電池，市場(chǎng)對(duì)鈉電池的反應(yīng)并不熱烈。業(yè)界也有人提出可以用氫能源代替鋰電池。羅靖認(rèn)為，氫能源目前還并沒(méi)有到大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用的階段，未來(lái)走向也需要繼續(xù)觀察。
王家海表示，目前從技術(shù)層面而言，固態(tài)電池和帶有智能傳感器的鋰電池是未來(lái)的發(fā)展方向?！颁囯姵匕踩慕K極解決方案是解決固態(tài)電池的技術(shù)問(wèn)題，即電解質(zhì)為固態(tài)?，F(xiàn)在鋰電池電解質(zhì)是液態(tài)，所以易發(fā)生膨脹、爆炸。此外，帶有智能傳感器的鋰電池則能在電池充電時(shí)，提供有效的安全預(yù)警，一旦超過(guò)一定的危險(xiǎn)值，充電就會(huì)自動(dòng)停掉。目前，這兩項(xiàng)技術(shù)要想獲得成功并走向市場(chǎng)，尚需時(shí)日?！?
