中國儲能網訊：伴隨著電動汽車市場份額的不斷增長，電動汽車著火事故頻發(fā)。來自應急管理部消防救援局最新統(tǒng)計數據顯示，去年全年全國共接報電動汽車火災事故超過2000起。電動汽車安全問題顯然已經成為困擾行業(yè)發(fā)展的重要問題之一，近日韓國國家火災實驗室公開了一份研究文獻，針對純電動汽車進行了全面的火災實驗，重點研究了BEV火災的熱行為。實驗以64kwhBEV汽車為研究對象，并選擇傳統(tǒng)燃油車和和氫燃料汽車為參照對象。研究結果顯示BEV燃燒持續(xù)大約70 分鐘，并測試了整個過程中峰值放熱功率 (pHRR)、總放熱量 (THR)、火勢增長參數和平均有效燃燒熱值，所測試的結果分別為6.51–7.25 MW、8.45–9.03 GJ、0.0085–0.020 和 29.8–30.5 MJ/kg，同時實驗數據顯示pHRR 和 THR 與座艙中可燃材料關聯程度更高，而與LIB熱失控關聯程度相對較低，即鋰離子電池熱失控發(fā)生后蔓延至汽車內部其它可燃加速了BEV火勢的增長。
實驗對象及實驗條件
本次實驗共設計了六組實驗，實驗對象及誘發(fā)火災具體條件如下表所示，為了使實驗數據更具說服力，分別針對不含電池組的BEV、電池組、以及含有電池組的BEV進行了火災實驗。作為對比同時還選擇了傳統(tǒng)燃油車和氫燃料電池汽車作為對照組進行了對比實驗。其中BEV選著了兩款汽車，一款帶電量為39KWh（短續(xù)航），一款為64KWh（長續(xù)航），燃料電池汽車中電池組帶電量較小約1.5KWh，其中電荷狀態(tài)為20%SOC。BEV所采用的電芯為NCM622軟包電池，電池標準容量為60Ah,能量密度為245Wh/kg。
實驗結果及討論
實驗測試結果顯示六組實驗對象整個火災實驗中峰值放熱功率依次分別為1.54 MW/7.81MW/ 6.51MW/ 7.25MW/ 7.66MW/ 5.99MW，總的放熱量依次分別為1.30GJ/ 7.53GJ/ 8.45GJ/9.03GJ/8.08GJ/10.82GJ。整個實驗中車輛直到完全燒毀至少持續(xù)了70分鐘。在發(fā)生火災約1-2分鐘，觀察到實驗組2、實驗組3和傳統(tǒng)燃油汽車的放熱功率迅速增加，導致這三組實驗不同主要是由于火災誘發(fā)工具在誘發(fā)火災過程中釋放大量的熱所導致而并非試樣樣品的燃燒所導致。實驗組從火災發(fā)生約11–17分鐘后達到峰值放熱功率。實驗過程中除FCEV外，其它實驗組在達到峰值放熱功率后放熱功率迅速進入衰減階段，相比FCEV在峰值放熱功率持續(xù)更長時間。對比總放熱量，實驗組4總的放熱量（9.03GJ）與實驗組1/實驗組2放熱量的和（8.83GJ）相當，其中電池包釋放總熱量為1.30GJ，不含電電池組汽車車身火災釋放的熱量為7.53GJ，可以認為整個BEV發(fā)生火災后熱量釋放與車身有其它部位可燃物的量有很大關聯性。同時對比發(fā)現BEV(含64kWh電池包)火災總熱量大于傳統(tǒng)燃油車釋放的總熱量，小于氫燃料電池汽車總的熱量釋放，也與車重量有關，進一步分析火災總熱量與汽車內部可燃物重量息息相關。
文獻資料進一步分析，認為在BEV汽車中，電池組的熱失控火焰迅速噴出加速了火焰擴散到汽車其它可燃位置，從而導致整個汽車火災迅速蔓延，同時也證明在BEV汽車中由電池組內部熱失控誘發(fā)整車火災要比其它部位誘發(fā)火災時間更短。進一步分析數據顯示在實驗中所采用的NCM622電池包比熱較大高達45.9 MJ/kg相當于正戊烷的比熱。同時純電動汽車著火后存在重燃的可能性。
總結：通過本次實驗說明，第一BEV火災的特性與傳統(tǒng)燃油車相當；第二電池組中可燃物帶來的總熱量對整個 BEV 火災總熱量的影響較小；第三電池組熱失控引起的噴射火焰加速了火勢蔓延，可能導致駕乘人員缺乏足夠的時間逃離火災現場；第四不可預見的電池組的熱失控和重燃的不確定性給急救人員帶來了重大風險。
