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从机理分析看电动汽车安全性



2018年9月4日,工信部发布了《关于开展新能源客车安全隐患专项排查工作的通知》。

①2018年1月,重庆一辆特斯拉ModelS在未充电、未被碰撞的情况下,电池系统着火引发自燃。

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③8月31日广州一辆力帆汽车生产的全新纯电动车650EV当街起火自燃。



1.电池里电化学材料是危险品,油箱里汽油也是危险品


凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质,称可燃物。按其物理状态,分为气体可燃物、液体可燃物和固体可燃物3种类别。


汽油是液体,动力电池里面有电解液(胶状)。电解液(胶状)的电池是会自燃的物质。目前电池业在研究全固态电池,被认为是不会自燃的电池。也就说,全固态电池电解液不是胶状的,就固态的。固态物体的可燃性比液体可燃性困难得多。


能帮助和支持可燃物燃烧的物质,即能与可燃物发生氧化反应的物质,称为氧化剂。燃烧过程中的氧化剂主要是氧,它包括游离的氧或化合物中的氧(空气中含有大约21%的氧)。因此,可燃物在大气中的燃烧,以游离的氧作为氧化剂。这种燃烧是最普遍的。除了氧元素以外,其他一些物质也可以作为燃烧反应的氧化剂,如氟、氯等。

汽油、锂电池放在空气中,是与空气中的氧元素是直接接触的。对电池包有防尘、防水的密封性要求,但没有隔绝空气的要求。也就说,电池芯自燃要的氧化剂是具备的。


③汽油、锂电池要燃烧必须要有温度(引火源)

引火源是指供给可燃物与氧化剂发生燃烧反应的能量来源。常见的是热能。其他还有化学能、电能、机械能等转变的热能。




有焰燃烧都存在着链式反应。当某种可燃物受热时,它不仅会汽化,而且该可燃物的分子,会发生热裂解作用,即它们在燃烧前会裂解成更简单的分子。此时,这些分子中的一些原子间的共价键会发生断裂,从而生成自由基。它是一种高度活泼的化学形态,能与其他的自由基和分子反应,而使燃烧持续下去。

这就是说,汽油、锂电池开始燃烧以后,会有自由基产生,能持续燃烧起来。

三、为什么人们对传统汽车自燃不再十分关心了?



①电动汽车推广时间不长。人们对新产品的安全是不是可高靠,是自然的关心。产品层面就是电动汽车,而舆论层面说成是新能源汽车,什么是新能源汽车?人们比较好奇;

②动力电池的基本知识普及不到位,大众有一种神秘感。大众还没有掌握其基本原理和相关知识。如何正确使用电动汽车,正确保养电动汽车,心里还没有底。

③产品层面还有缺陷。整车厂对动力电池工作原理、功能没有完成掌握。如产品层面的热处理功能还不完善。

④一些动力电池专家说,动力电池自燃后,目前没有相应消防产品,给大众造成了恐惧感。实际上,是一些动力电池专家对消防知识不了解。消防专家介绍说,动力电池自燃以后,是可以扑灭的。

五、如何持续提高动力电池的安全性?

②对目前体系的动力电池,整车企业,在整车上一定配有电池热管理系统,确保动力电池热平衡管理到位,有效控制热失控和热扩散。

④加快新系统电池的研发,主要是固态电池的研发。

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