中国电池杂志-中国电池网3月3日讯(肖何 陈语 山东烟台报道)众所周知,新能源汽车产业是我国的战略性新兴产业,同时我国也是全球新能源车的大规模普及,首先要做的就是给消费者更多安全感。
动力电池作为新能源汽车的“心脏”,随着新能源汽车市场化进程的推进,我国对动力电池的安全日益重视。
“产品安全性满足大规模使用需求。新型材料得到广泛应用,智能化生产制造和一致性控制水平显著提高,产品设计和系统集成满足功能安全要求,实现全生命周期的安全生产和使用。”3月1日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部 、财政部联合印发《促进汽车动力电池产业发展行动方案》再次强调未来将持续提升现有动力电池产品的性能质量和安全性。
动力电池引发的安全事故,热失控是主要特征。公开资料显示,热失控,是指蓄电池电流和内部温升发生一种累积的互相增强的作用而导致蓄电池损坏的现象。狭义的热失控,其主体指的是单体电芯;广义的热失控,其主体指的是PACK。车辆在运行过程中由于电池过充、过热、短路、碰撞等内外部因素都可能会导致动力电池热失控。大多数电池火灾,首先是内短路引发的,其热量和温度对相邻电池形成了“外部高温环境”,引发相邻电池热失控,导致整个PACK的连锁反应。
创为新能源总经理张立磊
“对于终端消费者来说,电动汽车装配有动力电池箱专用自动灭火器很有必要。”烟台创为新能源科技有限公司总经理张立磊在接受
创为新能源电池箱专用自动灭火器
创为新能源是动力电池热失控技术研究的领导者和行业引领者。“动力电池热失控模型最早就是创为提出的,在当时是一个新技术原型,如今这个行业发展起来了,不管别人知道不知道,我们自己心里觉得挺美、挺有价值。”与大多数技术型企业领导人一样,初见时比较腼腆的张立磊,在谈及自身的核心技术时,突然变得热情洋溢。
“新能源车辆电池安全的重要性和电池箱专用自动灭火器的必要性,虽然大家都知道,但任何产品都要经过一个市场推动的过程,需要有一定的技术积累,更需要有终端市场的需求。”张立磊坦言,2011年,当他开始专注研发电池箱专用自动灭火器时,新能源汽车的政策和市场前景并不明朗,较高的成本和充电不便让新能源车难以打开市场,为其配套的电池箱专用自动灭火器也就难以得到市场认可。
“当时我身边的朋友,都觉得电池箱专用自动灭火器这个行业没戏,我也会每天问自己,这个模式到底行不行,有没有风险?3年来,1000多次反复论证它的可行性,那个过程很痛苦。”回顾创业的艰辛,张立磊感触良多,但是坚持总会有回报,“如今,《公共汽车类型划分及等级评定》(JT/T888-2014)、纯电动城市客车通用技术条件》(JT/T1026-2016)、《机动车运行安全技术条件》(GB7258)等行业标准和规范中都明确提到新能源客车应配置具有高温预警及自动灭火功能的电池箱专用自动灭火器,这个行业算是起来了!”张立磊透露,目前我国电池箱专用自动灭火器行业的企业已有十多家,不过有生产资质的企业,包括创为新能源在内,不超过5家。
虽然电池箱专用自动灭火器行业仍处于起步阶段,张立磊对其发展前景信心十足:“新能源车跟燃油车不一样,一旦失火,用传统灭火方式难以控制火势,将造成的人员与财产损失不可估量。交通部相关文件要求新能源客车必须装配电池箱专用自动灭火器,其未来庞大的市场需求是显而易见的。”
遵循汽车正向开发模式
创为新能源拥有电池箱专用自动灭火器系统的著作权,此系统针对新能源汽车电池舱、电池箱,动力电池因热失控或内部短路导致的火灾进行早期预警及自动灭火。通过实时采集设备内部的火情数据并加以处理,实现对设备内部的早期预警和消防,避免火情延误处理造成的各项损失。它的实现是通过带有多个传感器的采集板实时采集火情数据并进行冗余判断,可自行排除环境因素的干扰,准确判断火情并根据判断的结果进行分级预警,预警信息通过预警及启动开关或车载智能仪表盘进行火情的预警状态展示,在判断出火灾产生时可控制电启动的灭火器实施灭火。
烟台创为新能源科技有限公司总经理张立磊在接受中国电池网采访时表示,公司首创的基于锂离子电池热失控模型的热失控管理系统已经受到行业的普遍认可,基于此研发生产的CW1160电池箱专用自动灭火器也已经大批量装车。创为新能源电池箱专用自动灭火器
该系统核心技术是首创基于锂离子电池热失控模型的热失控管理系统技术。锂离子电池热失控模型为横向、纵向、垂向三维,纵向为多传感器的数据冗合,即对多组同环境下的传感器数据进行多次拟合,模拟不同材料、不同环境的数据表征曲线,可靠准确的判断火情阶段;横向为对传感器的历史数据进行连续时间算法,排除噪声干扰,有效解决了传统的阈值法监测方式的漏报、误报、预警滞后问题,实现早期可靠预警;垂向采用穿刺、钝针积压等不同方法模拟不同类型不同容量动力电池热失控过程。通过三维融合,最终形成基于锂离子电池热失控模型的火情预警系统,实现动力电池火灾早期预警和智能控制。
张立磊介绍,创为电池箱专用自动灭火器有3种启动方式,第一种是探测器探测到电池的状态,出现明火后自动启动。第二种是驾驶员可以手动启动,第三种是一种被动方式,例如新能源车被搁置3个月不用,电全都断了,一旦出现起火,自动灭火器也会被动启动。
“我喜欢用足球来做类比,电池箱专用自动灭火器跟BMS有互动,跟整车也有互动。就跟足球利用鹰眼技术判定是否进球一样,电池箱专用自动灭火器也有一个探测器,探测到电池发生热失控,系统会自动通知车辆报警,驾驶员将会采取一定措施,同时整车会降低功率输出直到切断输出。这时的灭火器就相当于守门员一样,球进来要扑住。”张立磊解释说,在起火或爆炸的临界阶段,即动力电池的泄压阀被打开后,探测控制器可以探测到异常,进行早期预警,并在单体电池出现火灾的初期自动启动灭火器,延迟整个电池组火情。
据悉,创为新能源基于锂离子电池热失控模型的CW1160系列电池箱专用自动灭火器系统,具有系统免维护、智能准确探测、高适应性、高可靠性、智能低功耗等特点。该产品现已通过公安部天津消防研究所检测中心试验检测和中国汽车技术研究中心试验检测,是交通运输部合规产品。产品广泛适用于:1、纯电动及混合动力类商用大巴汽车,如纯电动大巴车、插电式大巴车、增程式大巴车;2、纯电动及混合动力乘用车、如纯电动乘用车(BEV)、插电式混合动力乘用车(PHEV)、混合动力乘用车(HEV)、48V微混合乘用车、12V起停系统等;3、燃料电池汽车;4、电能存储。
张立磊强调,创为新能源产品开发遵循汽车行业的正向开发模式,可根据动力电池企业、新能源汽车企业、公交集团公司等终端用户的需求,进行无缝对接定向开发,完全满足客户对于流程和进度的要求。截止目前,公司产品已成为宇通、中通、金旅、舒驰、亚星、中国动力控股(香港)等主机厂配套商。2016年8月25日,安装有CW1160系列电池箱专用自动灭火器产品的中国动力(香港)控股有限公司专为香港生产的纯电动大巴,通过了由重庆车辆检测研究院按照欧盟指令进行的EMC整车测验。另