最近电动两轮车(以下简称电动车)安全事故频发,特别是电动车锂电池的安全性问题引发行业和大众视线的广泛关注和讨论。甚至出现了一些片面和错误的舆论和观点,对于促进行业健康发展和引导消费者正确认知,产生了消极影响。比如,有的观点一味追捧铅酸电池,完全排斥和否定锂电池;再比如,有的观点认为锂电池中只有磷酸铁锂最安全,刻意打击三元锂和锰酸锂电池。
其实,上面的两个观点是既不专业又不准确的,对不了解行业的消费者来说也是不负责任的。
从市场来看,铅酸电池发生的安全事故,媒体也多有报道。如果铅酸电池的充电电压太高或者充电时间长,就会产生很多气泡,而且电解液温度会升高,使得水分大量蒸发,从而导致出现事故。同样,磷酸铁锂发生事故的案例也有被媒体报道,据事故分析得知磷酸铁锂电池的安全性与电池电芯材料选择、配比、工艺过程以及后期的使用有很大关系,并不能保证万无一失。
但是,在很多人的潜意识里,认为电池材料安全了,电池就安全了。然而,事实果真如此吗?到底什么样的锂电池才是有安全保障的电池呢?
锂电池安全是一个系统工程,全方位保障不能有短板
从电动车安全事件中,我们不难发现,材料安全并不代表电池安全,因为电池是一个复杂的系统工程。锂电池的安全系统保障涉及到多个方面,由电芯材料、结构设计,BMS系统,PACK包装以及充电器等组成,任何一个环节的疏忽和缺失,即使再安全的材料做出来的锂电池也依然有安全隐患。
不过,中国锂电行业经过三十多年的发展,在锂电池的材料研发、电芯制作、BMS系统及PACK设计等已经有了成熟的技术和丰富的实践经验。也出现了享誉国内外的知名动力锂电池品牌,比如在电动汽车领域做到领头羊位置的宁德时代,拥有“刀片电池”的比亚迪,还有在轻型电动车领域做到全球第一的星恒。中国锂电池制造企业的技术和产品已开始引领全球锂电发展。
那么回到行业和消费者最关注的核心问题:最大程度地避免电动车安全事故发生,切实保障用户骑行和使用安全,一块安全的锂电池应该满足哪些标准呢?
答案就是在材料、电芯、BMS、充电器、PACK技术、标准认证方面,经过层层锤炼,不能有短板,形成对锂电池的全面安全防护。
一是材料安全。在锂电池发生安全事故时,电池内短路是一大元凶,造成电池内短路的原因是,电芯负极形成的锂枝晶,破坏了正负极之间的绝缘隔膜。在电芯材料上,选用本身就安全的材料,如锰系多元复合锂独特材料,能够有效抑制锂枝晶的形成,防止电池内短路,从源头上保障了电芯的安全。
二是电芯安全。锂电池出现起火甚至爆炸等安全事故,最根本原因是电池内部热失控。采用更安全的方形层叠式结构电芯,能够避免这一隐患。方形电芯,与圆柱电芯相比,内阻更小,仅为后者的二十分之一,因此在工作过程中产生热量少、散热效果好;层叠结构,与卷绕结构相比,能留出足够余量,防止隔膜热缩导致的正负极片短路发生。同时,电芯上如配备安全防爆阀,实现在极端异常情况下自动泄气,确保不起火、不爆炸。
三是BMS安全系统应用。该系统可对电池全生命周期安全监测。实时电流监控、温度监控、电芯特性监控;实现过充电保护、过放电保护、大电流放电控制保护、均衡电路等多重保护。
四是PACK设计。做好PACK这一环节 ,会让锂电池更耐用、皮实。如采用高强度PC+ABS塑壳,增加跌落防护棉,防摔防蹭;高强度夹紧,抗摔抗震;耐3K次插拔放电接插件,皮实耐用;IPX7电池防水和V0级阻燃,保障安全。
五是专用安全充电器。锂电池需要配备专用充电器,专用充电器具有防短路、防高温、防打火等多种功能。内置的充电识别接口+智能握手协议,实现充满电自动断电功能,避免过充发生危险,同时避免充电器滥用。
六是认证安全。安全的锂电池产品都是通过企业标准、国家标准、国际标准多种检测,多重把关,才能保证电池品质,像国标GB/T 36972-2018、IATF16949认证,国际UN38.3、CE认证等等。
通过上面的“麻雀式解刨”,相信各位对锂电池的安全体系有了更深的了解。而实际上这一套安全体系正是来源于电动车锂电池行业的领头羊——星恒电源。其自创并时刻践行着“轻型车锂电池六大安全体系”,这套体系的公开,也为行业锂电安全标准指引了方向。
星恒电源做锂电池至今已超过17年,产品出口德国、法国等22个国家和地区,在最近的三年时间里全球销量都是第一,电动车大品牌如雅迪、爱玛、台铃、绿源等也都使用星恒锂电池做动力配套。特别要提到的是,该企业全球用户累计已超过1800万,0起重大安全事故。从这些数据上可以看出其锂电池市场认可度很高,也表明了其锂电池安全性极高,而这正是要归功于它的六大安全体系。
从这套安全体系也能清楚地看到锂电池其实是一个很有技术含量的产物,而且几乎电池内的每一个材料、设计都在为锂电池安全做保障。锂电技术门槛高,但制造门槛低,那些没有技术含量的小厂,为了追逐利益,采购劣质电芯粗制滥造,产品既没有安全保障,又严重扰乱市场。配装了这些三无锂电池的电动车,大大增加了安全事故发生的几率,造成用户的财产损失,甚至危害到了用户的人身安全。因此,选择锂电电动车时,一定要选择配装有正规企业生产的有品质保证的锂电电动车。
还要补充一点,锂电池虽然说是安全的,但如果不规范使用锂电池也有潜在危险。在给锂电电动车充电时一定要使用“原配”充电器,同时电池出现问题,可以送到相应的专业维修点或回厂维修,千万不要私自改装和拆卸维修。
落实安全有保障,才能加速锂电化普及,实现国民锂电化目标
在新能源绿色出行的大背景下,电动车锂电化的趋势不可逆转。所以谈锂色变的态度不可取;而消费者盲目认知、片面认知锂电池的现状也需要产业链协同改善。归根结底,锂电池安全了,消费者得到保障了,才能真正加快锂电化的普及,充分发挥锂电化新能源交通出行工具在实现碳中和、碳达峰环保目标的巨大作用。
在此,也希望锂电池制造企业能继续深耕锂电技术,使锂电池性能不断提升的同时,让锂电池变得越来越安全,让消费者认可、信赖锂电池,从而引导消费者选择锂电电动车。在利好互动中,实现国民锂电化目标。
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