中國儲能網(wǎng)訊:J.D.Power亞太公司日前的一項調(diào)查報告顯示,車輛的安全性和質(zhì)量是中國意向購車者的首要標(biāo)準(zhǔn),超過66%的高檔車意向購車者和超過72%的非高檔車意向購車者首先考慮的因素是安全。
在8月21日舉行的中國電動汽車百人會夏季論壇上,百人會理事長陳清泰一針見血地指出:“目前電動汽車技術(shù)和燃油車相比,性價比偏低。如果某些核心技術(shù)沒有進一步突破,電動汽車會始終受到半途而廢的威脅。消費者對電動汽車的信任度還很脆弱,要盡量避免因一兩次重大安全事故而傷害整個產(chǎn)業(yè)。所以,必須把安全放在首位?!?
今年1-8月,北京、深圳、上海、珠海、南京等地先后發(fā)生14起純電動和混合動力客車燃燒事故,其中主要原因之一是電池組技術(shù)故障,特別是夏季高溫導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐葐栴}。究其根本,供不應(yīng)求的市場致使20%-30%的電池存在質(zhì)量問題。
中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高把電動汽車安全技術(shù)分為三塊:動力電池安全、整車安全和充電基礎(chǔ)設(shè)施安全。
其中動力電池的安全性是最基礎(chǔ)、最核心的部分。熱失控是危及動力電池安全的重要因素之一,除電池過熱外,電和機械因素也會誘發(fā)熱失控。深圳五洲龍過充失火和特斯拉底部被石子擊穿著火都是典型的事故案例。
圖為日前南京兩輛電動大巴在水中起火。(來源:江蘇省公安廳消防局)
整車安全則要在功能安全上提防碰撞引起的事故和電氣線路短路引起著火。此前南京暴雨中因電池長時間浸泡后進水短路和電池管理系統(tǒng)死機導(dǎo)致過充的五洲龍事故均由此產(chǎn)生。
而在充電基礎(chǔ)設(shè)施安全方面,歐陽明高認為我國充電設(shè)備的質(zhì)量尚待提升,防水、防塵、防腐蝕、漏電、短路保護等方面均存在一系列問題。
固態(tài)鋰離子電池才能同時滿足安全高效?
電池是電動汽車安全的核心,電池能量密度越大,安全性就越差。在如何解決能量密度和安全性的矛盾上,中國工程院院士陳清泉、陳立泉一致認為固態(tài)鋰離子電池是未來電池發(fā)展的方向。陳清泉指出,電池爆炸燃燒是因為“電池發(fā)熱—隔膜熔斷—電池短路—溫度升高—燃燒爆炸”產(chǎn)生的鏈條反應(yīng),應(yīng)從減少電池發(fā)熱量、提高隔膜耐熱溫度和降低電解液的可燃性入手,“固體鋰離子動力電池的安全對策,就是減少電池發(fā)熱量,采用高耐熱性全陶瓷隔膜,降低電解液的可燃性?!?
陳立泉表示,2020年電池能量密度可達300瓦時/公斤,續(xù)航里程400公里左右,“如果能量密度進一步提高至500瓦時/公斤以上,現(xiàn)在開始就要考慮固態(tài)鋰電池。”
針對固態(tài)電池的安全性問題,陳立泉指出,固態(tài)電池的正、負極材料選擇更多樣。負極既可以使用石墨,也可以采用金屬鋰。金屬鋰的容量是石墨的10倍,所以固態(tài)電池的能量密度更高。同時,固態(tài)鋰電池局部短路時只是聚合物熔化,熔化后成為絕緣體可進行自恢復(fù),即使發(fā)生熱失控,金屬鋰的熔化溫度高達180度。只要在電芯中預(yù)留一定空間,金屬鋰熔化后仍舊不會著火。
而且固態(tài)電池中不含可燃的液體電解質(zhì),能夠極大改善電池的安全性。陳立泉建議,大力支持固態(tài)電池的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化?!澳壳皣抑挥幸粋€用材料基因做固態(tài)電池研究的項目,支持力度有限?!?
更多安全標(biāo)準(zhǔn)將出臺
中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)所總工程師周榮在會上透露,動力電池管理系統(tǒng)安全要求的前期研究目前正在進行,今年下半年或明年有望頒布。
目前,工信部已經(jīng)修訂完成《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品準(zhǔn)入規(guī)則》,這將大幅提高企業(yè)的研發(fā)能力和生產(chǎn)條件要求,保證新能源汽車產(chǎn)品的性能和安全。同時,工信部還組織制定了電動汽車遠程監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn),電動客車安全條件也即將發(fā)布實施。此外,電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件、動力電池編碼、規(guī)格等標(biāo)準(zhǔn)也正在編制、修訂之中。
工信部裝備司副司長李東表示,工信部將按照國務(wù)院部署,充分發(fā)揮節(jié)能和新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部際聯(lián)席會議制度,與財政部、科技部積極配合,從市場準(zhǔn)入、生產(chǎn)銷售、使用三個環(huán)節(jié),促進和保證新能源產(chǎn)品安全。
除備受關(guān)注的整車和電池安全外,中國工程院秘書長、院士鐘志華提示,電動化與智能化同步的過程中也會出現(xiàn)一些問題。去年,360就破解了比亞迪的汽車云服務(wù)和特斯拉的汽車毫米波雷達,“我們需要全方位的安全觀?!?
呂學(xué)謙/制圖
充電設(shè)施信息安全很重要
隨著充電設(shè)施的普及,無人值守、輸出功率大、室內(nèi)室外應(yīng)用場景多等特點讓充電設(shè)施的安全提上了日程。
中國工程院院士黃其勵認為,充電設(shè)備面臨四個危險源:
第一,充電設(shè)施本體的安全,包括電容在內(nèi)的電氣元件和功率模塊的安全;
第二,充電機和汽車接口、接頭的安全,以及鎖止機構(gòu)、控制回路安全;
第三,與電池系統(tǒng)、車載充電機相連的整車電池安全;
第四,信息安全,包括如何防止黑客攻擊、解決系統(tǒng)缺陷等。
據(jù)中國普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司副總裁曹宏斌介紹,目前國家已對動力電池系統(tǒng)和充電設(shè)施制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),如2015年12月國標(biāo)委頒布的充電接口五項標(biāo)準(zhǔn)。充電設(shè)備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已開始啟動修訂,充電設(shè)施認可管理辦法也在建立和推進中。運營商則要建立充電運營生產(chǎn)管理體系,開展充電運維安全保障,建立充電過程的異常情況監(jiān)測、安全保護以及應(yīng)急處置措施。
值得注意的是,曹宏斌特別強調(diào)了信息安全的重要性。由于整個充電運營過程是建立在各個信息傳輸和交換基礎(chǔ)之上,“普天采用信息領(lǐng)域中慣用的全程全網(wǎng)的頂層設(shè)計概念,提出數(shù)據(jù)接口框架并建立信息模型。不同運營商、不同設(shè)備之間都需要信息接口。充電網(wǎng)絡(luò)的信息安全,應(yīng)包括安全等級保護、支付信息安全、數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕粨Q、網(wǎng)絡(luò)安全和信息平臺的建設(shè)?!?
信息安全之所以重要,是因為它可以解決訪問控制、身份認證、保密性、完整性、可追溯性問題。
首先,通過資源的訪問權(quán)限保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全,攔截惡意訪問。
其次,是通過確定操作身份保護信息。
第三,通過采用加密技術(shù),使信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程當(dāng)中不被竊取。
第四,保證信息不被中途篡改,剔除重復(fù)發(fā)送導(dǎo)致的虛假信息。
第五,通過可追溯性,使得任何一方都無法否認已經(jīng)發(fā)生的數(shù)據(jù)。
“這是信息安全中五個比較重要的部分,只有這樣才能有利于建立優(yōu)質(zhì)高效安全穩(wěn)定的充電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)?!辈芎瓯笳f。
呂學(xué)謙/制圖
從電動汽車行業(yè)到全社會,大家已形成共識:電動汽車不能單靠補貼發(fā)展。在政策驅(qū)動向政策、創(chuàng)新雙驅(qū)動的轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期,加大對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的研發(fā)力度,尤其是在動力電池、核心零部件、電控技術(shù)、輕量化、智能化等方面實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,突破目前的技術(shù)瓶頸,是新能源汽車產(chǎn)業(yè)在脫離政策補貼后,依然能保持高速穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。