最近電動汽車接二連三的自燃，使得整個行業(yè)都出現(xiàn)一些思考，這到底是怎么了？

工信部近日也發(fā)布了《關于開展新能源客車安全隱患專項排查工作的通知》，隨著推廣推進和市場應用規(guī)模的不斷擴大，部分車輛部件老化和維護不當?shù)葞淼膯栴}逐漸顯現(xiàn)，安全隱患逐漸增大。工信部要求各新能源客車生產(chǎn)企業(yè)盡快對本公司生產(chǎn)的新能源客車產(chǎn)品開展安全隱患專項排查工作。其實這個事情對于乘用車也有一些相同效應，因此，需要從源頭開始分析，電動汽車為何會自燃。

圖1 今年幾個乘用車企業(yè)之前上量的紛紛都進入了高危期

由于電動汽車除了動力系統(tǒng)不同外，底盤、車身、內(nèi)外飾和低壓電器等都與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型一致，所以易燃材料被引燃，是車輛燃燒的主要原因。由于取消了油路，并且減少了冷卻系統(tǒng)，電動汽車的燃燒表現(xiàn)主要如下：

• 傳統(tǒng)車輛部件（內(nèi)外飾）材料燃燒：這通常是有激發(fā)源，伴生了低壓電氣部件和低壓線束過載短路引發(fā)銅線溫度很高，引起車輛燃燒，這一部分倒是和電動汽車無關，主要涉及車輛電氣設計的問題

• 電動汽車動力總成部分：主要分為電池（所有的同行對電動汽車的燃燒判斷起火點，看是不是電池引發(fā)的）；電池之外的高壓用電部件，注入高壓線束之類，這種情況往往是部件內(nèi)部產(chǎn)生了短路等故障

  
  

圖2 電動汽車的起火基本機理

在電池系統(tǒng)里面找問題，主要包括電芯問題、外部濫用+控制系統(tǒng)有問題的多點故障，高低壓線束短路和電池系統(tǒng)耐久性問題。

圖3 電池方面的問題

電芯層面直接導致電池起火主要分為兩大類：

第一是電芯問題：

主要包括電芯內(nèi)部短路，電芯生產(chǎn)過程中質(zhì)量問題（電池生產(chǎn)過程中的金屬雜質(zhì)、隔膜破損等）或者使用過程中的問題導致內(nèi)部短路（如過充過放導致的晶枝）。當內(nèi)短路持續(xù)發(fā)生，產(chǎn)生微短路不僅產(chǎn)生持續(xù)的自放電，隨著外部需求的電能量的釋放導致溫升，溫升帶來的材料化學反應又擴大了短路路徑，形成了更大的短路電流，這種互相累積的互相增強的破壞，導致熱失控。電池組漏液導致絕緣故障，長久之后引起火花，使得電池出現(xiàn)額外的回路。這類似于在某些條件下給電池加熱。

圖4 總的導致起火的應力分析

第二是外部濫用：

• 電池過充：這里往往是多種原因造成的，比如BMS電壓采樣線松動，導致采樣電壓不準；繼電器損壞，導致無法斷開；

• 電池使用過溫:電池包溫度采集線松動，導致無法獲取正確溫度；電池包功率過大，溫度失控；

• 電池包外部過流及短路，導致外部負載異常；

• 電池組間隙大如果固定出現(xiàn)問題，電池受到擠壓碰撞震動

這些問題，在電池系統(tǒng)驗證過程中是涉及到的。往往是通過2個故障點同時出現(xiàn)的時候，才會引發(fā)電池系統(tǒng)出問題。

一般是在電池管理系統(tǒng)沒做好，或者出現(xiàn)故障的時候，才會發(fā)生。我們在做了大量的電池系統(tǒng)耐濫用性評估之后，在沒發(fā)生故障條件下，是不會有大問題的。

想要完全按照工業(yè)標準往上實踐，是存在一定困難的，主要是成本是需要控制，實際很多的安全測試標準是有選擇性的，實際做起來也沒有那么完整來認證和實踐。

第三是各種短路，電池系統(tǒng)內(nèi)包括：

• 電池采集線短路起火，采集線被壓破，導致電池漏電或短路。由于采集線路附近存在較多的絕緣注塑件，線束起火也會導致注塑件起火，這里一般選用的絕緣注塑件和輔料為阻燃材料，需要看實際的短路引發(fā)的溫度點，特別是連接器被燃燒之后的溫度情況

• 在內(nèi)部的高壓配電盒導致電池起火，如果輸出不受控制，元器件損壞，；內(nèi)部連接的銅排或高壓線纜短路起火，電池線受到碰撞震動等松脫短路

表1 電池系統(tǒng)內(nèi)典型的線束和絕緣材料的燃點和改進方向

第四是耐久性問題

這就涉及到痛點了，主要是電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和耐久性設計引起的：

• 電池長期使用如果經(jīng)歷碰撞，電池箱體強度、支架都可能使得電池模組受到一定的沖擊和變形

• 電池箱進水起火，隨著使用時間的增長或者類似各種道路實驗的問題，如果電池箱體密封不嚴；外部螺絲松動和外部載荷導致的箱體形變，都能讓放置于底盤位置的電池很容易進水。汽車電池包使用環(huán)境具有多樣性的特點。在使用過程中，如果發(fā)生碰撞事故或者溫度過冷過熱，電池包可能會發(fā)生零部件老化或損壞的情況，造成潮濕水汽的侵入 或進水浸泡線路而發(fā)生短路，出現(xiàn)起火現(xiàn)象。

• 電池系統(tǒng)在底部由于道路實驗過程中，剮蹭引發(fā)電池內(nèi)部損傷，箱體外殼和告訴運動的石頭剮蹭，會打穿底部的防護板。

• 電池箱體腐蝕，現(xiàn)在為了輕量化，都采用越來越輕的鋁合金，箱體耐酸和耐堿可能在道路實驗中遇到了部分的腐蝕，導致底部較容易進水

小結(jié)：

從長遠來看，近期電動汽車自燃事件集中爆發(fā)，也讓我們看到安全問題出自電動汽車的持久放量，企業(yè)必須要著力解決安全問題，隨著電池的能量密度提升和成本下降，如何保證足夠的魯棒性，是在安全驗證環(huán)節(jié)需要持續(xù)把關的事情。

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