近日,上海一輛理想MEGA在行駛過程中,車輛底盤傳來爆炸異響并冒出火苗,并在10秒內(nèi)火勢快速蔓延,最后整車被燒得只剩空殼,車輛及車內(nèi)財物完全燒毀,所幸無人員傷亡。
事件發(fā)生后,輿論持續(xù)發(fā)酵。有市場傳言稱,事故當(dāng)天下午就報了故障碼,并已經(jīng)給涉事車主下了拖車單,但車輛并沒有到服務(wù)中心檢查。很快,車主通過律師事務(wù)所發(fā)布嚴正聲明,稱“事故當(dāng)天已經(jīng)出現(xiàn)故障,下了拖車單但是車主沒有去修”等均為不實言論。究竟在起火事件前,電池預(yù)警/報警是否已經(jīng)有效傳遞給車主提前規(guī)避風(fēng)險?這已經(jīng)成為了社會關(guān)切的焦點之一。
基于此,第一財經(jīng)記者聯(lián)系到多位動力電池廠商、車企動力電池技術(shù)人員,絕大多數(shù)人認為,90%新能源汽車起火事故與電池相關(guān),尤其是電池?zé)崾Э亍榱藴p少熱失控帶來的損害,俗稱“電池保姆”的電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,下稱“BMS系統(tǒng)”)起到了關(guān)鍵作用。
“BMS系統(tǒng)最主要的功能是實時監(jiān)控電池,并采集電池組溫度和單體電池電壓等數(shù)據(jù),再根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),計算判斷電池是否處在安全的運行范圍。”有車企電池研發(fā)部技術(shù)人員告訴第一財經(jīng),這些采集的數(shù)據(jù)如果被BMS系統(tǒng)判斷超出閾值,則會發(fā)出電池預(yù)警或報警,相關(guān)的動力電池廠商和車企將得到電池風(fēng)險提示,再由車企方面通知車主。
上述人士表示:“每家車企的BMS系統(tǒng)都不一樣,部分新能源汽車出現(xiàn)電池預(yù)警會在儀表盤或中控屏上出現(xiàn)明顯的警示標(biāo)識,但也有不少新能源汽車發(fā)生電池預(yù)警時,車輛不會出現(xiàn)警示標(biāo)識,車主本人并不知情,只能通過車企告知車主。”
對于理想汽車是否在事故發(fā)生前已收到電池預(yù)警信號,以及是否將該信號有效傳達給車主,截至發(fā)稿,理想汽車方面并沒有給予正面回應(yīng)。
不可忽視的電池預(yù)警
在車輛電池預(yù)警中,BMS系統(tǒng)充當(dāng)著關(guān)鍵角色。動力電池研發(fā)人員李靜(化名)表示,BMS系統(tǒng)能夠有效地采集到車輛電池數(shù)據(jù),包括電池溫度、電壓、電流等。比如,一個電池模組可能放置2~3個溫度探針,用以監(jiān)測電池溫度。還有的電池模組也可能考慮放置煙霧傳感器,用以監(jiān)測煙霧數(shù)值,但這并不是強制規(guī)定。
在采集到需要的電池數(shù)據(jù)后,BMS系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的程序進行計算判斷,包括電池溫度、電壓數(shù)值是否過高或過低。BMS系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)會上傳到云端數(shù)據(jù)平臺,并輸出控制指令,比如協(xié)同溫控系統(tǒng)開啟冷卻功能等,將電池溫度、電壓、電流等參數(shù)控制到目標(biāo)范圍內(nèi)。
“每家車企都會根據(jù)云端數(shù)據(jù)對車輛的電池狀態(tài)進行判斷。但是各家設(shè)計的BMS系統(tǒng)并不一致。”李靜告訴記者,除了電池強制國標(biāo)要求的熱失控預(yù)警等功能,電池預(yù)警采取何種形式警示車主、何時告知車主,都是各家車企自行制定。
目前,BMS系統(tǒng)設(shè)計與電池pack包組裝的公司密切相關(guān),即車企或電池廠商。當(dāng)BMS系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警后,相關(guān)公司將收到電池預(yù)警。“比如說,電芯、電池包都是由電池廠商全權(quán)提供,那么主導(dǎo)BMS設(shè)計的就是電池廠商。這種情況下發(fā)生電池預(yù)警,電池廠商會先收到通知,然后通知車企。所以車輛電池出現(xiàn)預(yù)警,車企肯定也是知情的,不存在車企不知情的情況。”某車企電池研發(fā)部負責(zé)人如是說道。
而根據(jù)理想MEGA起火事件車主委托律師發(fā)布的聲明,網(wǎng)傳“事故當(dāng)天已經(jīng)出現(xiàn)故障,下了拖車單但是車主沒有去修”為不實言論。
但需要明晰的是,“電池預(yù)警”與“電池報警”之間存在差異。電池技術(shù)人員王剛(化名)告訴記者,“電池預(yù)警”狀態(tài)下,電池故障情況較輕,車輛還可以開一段時間。此時,車企相關(guān)人員會致電車主委婉地提醒,如“車輛出現(xiàn)了一些故障,需要盡快返回4S店維修”,但很多車主并沒有重視,甚至有車主認為是車企故意引導(dǎo)車主更換電池,創(chuàng)造維修收入。而出現(xiàn)電池預(yù)警的車輛繼續(xù)長時間行駛6個小時以上,有50%概率會出現(xiàn)故障。
而“電池報警”狀態(tài)下,電池故障情況明顯,比如電池溫度過高,且車輛已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的問題,干擾到正常駕駛,車輛可能會直接限制輸出功率,或者不允許駕駛。王剛表示:“當(dāng)電池出現(xiàn)報警情況,我們會告知車主立即停止駕駛,直接安排拖車拖走故障車輛。”
電池預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)能否統(tǒng)一?
根據(jù)國家應(yīng)急管理部公布的數(shù)據(jù),2022年一季度新能源汽車火災(zāi)共計640起。近年來,動力電池強制性國標(biāo)內(nèi)容也不斷修訂并完善。此前,2020年5月發(fā)布的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中,增加了電池系統(tǒng)熱擴散試驗,明確要求電池單體發(fā)熱失控后,電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火、不爆炸。
今年,電池新國標(biāo)修訂了熱擴散測試,對該測試的技術(shù)要求從此前的“著火、爆炸前5分鐘提供熱事件報警信號”,調(diào)整為“不起火、不爆炸(仍需報警),煙氣不對乘員造成傷害”,并新增底部撞擊測試。
在多位動力電池技術(shù)人士的表述中,每家車企的系統(tǒng)設(shè)定的故障條件不一樣。“只有當(dāng)電池數(shù)據(jù)觸發(fā)相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計的故障條件,才能引發(fā)相應(yīng)的故障報警。”王剛告訴記者,比如,雖然國標(biāo)對電池溫度有要求,但是每家公司具體如何實施要求,也是有差異的。
李靜表示,電池都有一定概率會著火,做好電池安全主要涉及“本征安全”“被動安全”“主動安全”三個方面。其中,本征安全聚焦電池本體安全,從源頭降低事故發(fā)生概率,比如電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計、鎳鈷鋰材料配比等。被動安全聚焦事故后的應(yīng)急處置。主動安全以預(yù)警為核心,通過BMS系統(tǒng)等監(jiān)控軟件,降低電池風(fēng)險。
“比如說,通過BMS系統(tǒng)做好溫度、電流、電壓管理,能夠有效地監(jiān)控電池狀態(tài),從而降低電池?zé)崾Э氐母怕省!崩铎o舉了一個例子:假設(shè)電芯只能承受最高400伏特的電壓,但是BMS系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)警上限是410伏特。那么,當(dāng)電池電壓超過400伏特、且未及410伏特時,BMS系統(tǒng)將不會發(fā)出警示,容易導(dǎo)致電池過壓,進而出現(xiàn)電池?zé)崾Э亍?/p>
此外,電池?zé)崾Э睾螅娊庖汉驼龢O材料將在高溫下劇烈反應(yīng)引起起火或爆炸。目前,市面上電解液安全溫度通常低于80攝氏度。但針對電池?zé)崾Э兀壳安⑽从邢嚓P(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定明確電池自動斷電的溫度數(shù)值。王剛認為,電池?zé)崾Э厝允歉怕蕟栴},很難確認電池溫度達到某個數(shù)值(如80攝氏度)就一定會發(fā)生起火,并且不同類型的電池起火溫度也不一樣,因此較難明文規(guī)范。
根據(jù)多位行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員的反饋,現(xiàn)階段,各家電池廠商或車企只能根據(jù)自己診斷電池故障的能力,提早電池預(yù)警的時間,越早發(fā)現(xiàn)問題,就能越快解決。與此同時,廠商也能夠通過優(yōu)化并提高BMS系統(tǒng)精度和監(jiān)控能力,提升BMS系統(tǒng)模擬前端芯片和微控制器等技術(shù)能力,以此強化電池預(yù)警能力。另外,電池廠商也能夠改善電池結(jié)構(gòu)設(shè)計,比如采用電池材料、優(yōu)化電池包的散熱結(jié)構(gòu)等,進一步提升電池本征安全。





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