【世界新要聞】電動汽車動力電池監(jiān)控應(yīng)“防火于未燃”

一股煙氣過后，一簇火焰在封閉實驗室中緩緩燃起，蜂鳴版的報警音及時響起……這是廣州黃埔的德國TüV萊茵首個火災(zāi)探測器檢測實驗室發(fā)生的一幕。在炎炎夏日，人們對建筑、電動車的火災(zāi)問題分外擔(dān)心。因此，預(yù)防、監(jiān)控、撲滅，成為日常安全防范的重中之重。純電動汽車是當(dāng)下市場最火車型，但身體里那塊重重的電池包，我們卻是不希望它太“火”。那么，電動車上是否也有“火災(zāi)探測器”？車企的工程師們在電池包碰撞預(yù)防、防止燃爆等安全防護上是如何做的呢？目前還有什么難題仍需繼續(xù)解決？

炎夏高溫，新能源汽車起火概率增高

近年來，大大小小純電動汽車在撞擊后起火，引發(fā)人們廣泛關(guān)注。尤其到了夏天，新能源汽車在行駛、充電、靜置等不同階段的燃燒事故時有發(fā)生。“高溫是導(dǎo)致車輛發(fā)生自燃的一個重要誘因，在高溫的情況下，電池的熱失控反應(yīng)會更迅速，所以從整體概率來看高溫下新能源汽車的起火概率會增高。”知名汽車三電工程師朱玉龍表示。

(相關(guān)資料圖)

據(jù)悉，從車身構(gòu)造來看，相比于傳統(tǒng)汽車，純電動汽車的布局模式完全不同，而且也會更豐富一些，如有純平的地板結(jié)構(gòu)，也有保留傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)等。雖然車上沒有了發(fā)動機、變速箱，但純電動汽車需要兼顧的安全問題要比技術(shù)已經(jīng)成熟的燃油車要更多一些?！凹冸妱悠嚺鲎彩鹿实暮蠊袆e于傳統(tǒng)燃油車，不僅會造成車體變形和乘員機械傷害，碰撞還可能引起高壓系統(tǒng)短路、擠壓等問題，從而發(fā)生漏電、燃燒等?！?/p>

記者留意到，當(dāng)前純電動汽車的安全性，一樣分為主動安全、被動安全，事故后安全和生態(tài)安全等，還有智能輔助安全系統(tǒng)護航。以上這些安全系統(tǒng)，除了保障人身安全外，最核心的保護對象就是電池。

據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局防火監(jiān)督處副處長王天瑞介紹，當(dāng)前電池與線路短路引起熱失控占新能源汽車火災(zāi)一半以上。這意味著當(dāng)前不同品牌新能源汽車和鋰電池，安全性仍存在一定差異。

電池“物理保護”：從大車身鋼架到小泄壓閥

要讓電池包足夠安全，首先要物理結(jié)構(gòu)足夠“防撞”；其次是能“耐熱”、散熱、隔熱的設(shè)計。

拿Model 3來說，在車身門欄梁處多放置帶鏤空結(jié)構(gòu)的門欄內(nèi)板加強梁，這一道特殊設(shè)計能起到強化抵抗碰撞的能力，這也是許多純電動汽車的做法。大眾汽車品牌技術(shù)培訓(xùn)高級經(jīng)理韓濤告訴記者，大眾ID.車型車身左右兩側(cè)均有特殊的鋁制型材為電池包提供側(cè)碰緩沖，避免碰撞造成電池包變形。在車身的其他關(guān)鍵部位也采用了超高強度熱成型鋼材，抗拉強度達到1200兆帕。其中，座椅的橫梁強度更超過1900兆帕，為電池包提供額外保護。

“三元鋰電池失控的時候會鼓起來，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，被擠壓變形會冒煙，嚴重時還會爆炸起火?！表n濤表示，除電池下殼整合了獨立的水冷散熱管路和熱管理系統(tǒng)外，電池包內(nèi)每個電芯、電池模組和電池殼體都有單獨的泄壓裝置，最大限度降低熱失控引發(fā)連鎖反應(yīng)的風(fēng)險。另外，還有一個平時看不見卻很關(guān)鍵的負極燃爆裝置。在車輛受到撞擊，安全帶或安全氣囊等啟動工作時，負極燃爆器也會同時“發(fā)力”，切斷電池負極電路，保證整個電池包的安全。

“防火于未燃”——純電動汽車安全的下一步

針對近年來新能源汽車熱失控導(dǎo)致的起火等極端事件，業(yè)內(nèi)人士認為，想要避免悲劇發(fā)生，首先企業(yè)應(yīng)該往更高的技術(shù)方向走；其次，車企要將多場景極端情況以代碼形式寫進電池或整車中，主動減少極端情況的出現(xiàn)。

朱玉龍認為，電動車安全設(shè)計的關(guān)鍵是對碰撞斷電裝置的深入研發(fā)。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞，動力電池管理器檢測到碰撞信號大于一定閾值時，應(yīng)會切斷高壓系統(tǒng)主回路的電氣連接，同時通知驅(qū)動電機控制器激活主動泄放，從而阻斷短路危險?！爸灰獎恿﹄姵氐臒峁芾砗透魺嶙龅煤?，很少會出現(xiàn)動力電池或汽車大面積起火的情況，更多是單個電池模組被燒壞?！?/p>

這還不夠，還需要對電池包進行24小時監(jiān)控?！盎馂?zāi)初起時，可能沒有很大明火，但會冒煙。因此，對于建筑來說，可以用煙霧探測器將失火的可能性消滅在萌芽狀態(tài)。”TüV萊茵大中華區(qū)太陽能與商業(yè)產(chǎn)業(yè)服務(wù)總經(jīng)理施兵強調(diào)了“監(jiān)測”的重要性。同樣的道理也可以運用在汽車上，即提升電池管理系統(tǒng)(BMS)技術(shù)，實時監(jiān)控電池系統(tǒng)狀態(tài)。據(jù)悉，該公司正與車企就新能源汽車火災(zāi)檢測方面開展探討。（鄧莉）

來源：廣州日報

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