Verbesserte Sicherheit von Elektrofahrzeugen

Vor kurzem verursachte das Samsung-Smartphone Galaxy Note 7 aufgrund der Explosion des Rückrufs von Lithiumbatterien weit verbreitete Bedenken der Verbraucher. Kleine Handys explodieren und tragen oft Hunderte Kilogramm Strom. Lithiumbatterie-Elektrofahrzeuge sind immer noch sicher?

Ohne Sicherheit gibt es keine Zukunft für Elektroautos.

Bis Ende 2015 lag die Unfallrate von Elektrofahrzeugen in China bei 0,17%

"Sicherheit ist eine Voraussetzung für die Entwicklung von Elektroautos. Elektroautos ohne Sicherheit haben keine Zukunft. Seit 2011 gab es in China 31 Unfälle mit Elektroautos, davon neun im Jahr 2015 und acht im ersten Halbjahr, so Li Dong, Direktor der Abteilung für Ausrüstungsindustrie des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie, sagte kürzlich auf einem Sommerforum von 100 Elektrofahrzeugen in China.

Weitere statistische Daten zeigen, dass Chinas Unfallrate bei Elektrofahrzeugen Ende 2015 mit 0,17% mehr als doppelt so hoch war wie im Weltdurchschnitt. "Die Zahl der Unfälle mit Elektrofahrzeugen nimmt zu. Ein Grund dafür ist das schnelle Umsatzwachstum." Li Dong sagte, dass China seit dem „12. Fünfjahresplan“ 440.000 neue Energiefahrzeuge und 2015 nur 330.000 Fahrzeuge verkauft hat. Darunter mehr als 70% der reinen Elektrofahrzeuge. Mit der Alterung von Fahrzeugen, Batterien und Kabelbäumen steigen die Sicherheitsrisiken von Elektrofahrzeugen weiter an.

"Die typischeren Unfälle von Elektrofahrzeugen sind Selbstentzündung, Kollision und Feuer sowie Überladung. Zum Beispiel sagte Zhourong, Chefingenieur des Standards Institute des China Automotive Technology Research Center, dass der reine Elektrobus Wuzhoulong A10 am 26. April 2015 spontan ist Beim Laden im Kraftwerk Shenzhen Bay Plus von Putian New Energy in Shenzhen entzündet, was zu schweren Schäden am Fahrzeug führte. Glücklicherweise gab es keine Verluste. Die Untersuchung ergab, dass es sich um einen typischen Überladebrandunfall handelte. "Zu diesem Zeitpunkt war die Fahrzeugbatterie Das Managementsystem stürzte ab, aber die Lademaschine ergriff keine entsprechenden Notfallmaßnahmen, sondern lud weiter. Infolgedessen war die Batterie 1 Stunde und 18 Minuten lang überladen, und die Überladung betrug 57,9 Kilowattstunden. Am Ende konnte die Batterie nicht standhalten, platzte und brannte. ""

Ein weiterer bekannter Plug-in-Hybrid-Pkw-Selbstentzündungsunfall ist ebenfalls auf das Aufladen zurückzuführen. "Der Autobesitzer in Shanghai hat keine Ladestation installiert. Beim Laden mit einem fliegenden Kabel wurde der Klemmenblock fälschlicherweise auf dem Rücksitz des Fahrzeugs platziert." Ein Branchenexperte sagte, dass glücklicherweise nur das Fahrzeug verbrannt wurde und keine Verluste verursacht wurden.

„Was auch immer den Unfall verursacht hat, das Hauptzeichen eines Sicherheitsunfalls mit Elektroautos ist, dass die Batteriewärme außer Kontrolle geraten ist.“ Die erste ist, dass die einkernige Wärme außer Kontrolle gerät und die während dieser Zeit erzeugte Wärme die Temperatur erhöhen kann Ouyang Minggao, Executive Vice President von China Electric Vehicles 100. Dann wird sich die außer Kontrolle geratene Hitze wie Feuerwerkskörper im Batteriemodul ausbreiten und das Fahrzeug wird rauchen, Feuer fangen und sogar explodieren Der Grad des durch thermisches Durchgehen verursachten Schadens und die Geschwindigkeit der Kettenreaktion hängen eng mit der thermischen Stabilität von Batteriematerialien zusammen. Unter den verschiedenen Arten von Leistungsbatterien ist die niedrigste Temperatur des Auslaufens von Wärme von Lithiumeisenphosphatbatterien höher als die von andere Materialien.

Li Ping, Vorsitzender der New Energy Technology Co., Ltd. (CATL) in der Ära von Ningde, erklärte, dass das Bild noch lebendiger sei - von den Materialeigenschaften brennen Lithiumeisenphosphatbatterien wie "Kohle", während das Dreifache -Lithiumbatterien brennen wie "Schießpulver". Li Ping sagte, dass die hohe Aktivität von ternären Materialien und die Energiedichte (die elektrische Energie, die durch das durchschnittliche Volumen oder die Masse der Batterie freigesetzt wird) theoretisch 300 Wh / kg erreichen können, aber die thermische Stabilität bei einer Außentemperatur von schlecht ist etwa 200 ° C. Es zerfällt und setzt Sauerstoff frei, der sich zusammen mit brennbaren Elektrolyten und Kohlenstoffmaterialien in der Batterie an einem Punkt befindet und sich in sehr kurzer Zeit entzündet. Die Energiedichtegrenze von Lithiumeisenphosphat liegt bei 150 Wh / kg, die Stabilität ist jedoch höher. Die Zersetzung erfolgt bei 700 ° C und es wird kein Sauerstoff freigesetzt. Selbst in extremen Fällen ist die Verbrennung von Lithiumeisenphosphat nicht intensiv, das Feuer dehnt sich langsam aus und das Feuer ist leichter zu löschen.

Huanghao, stellvertretender Forscher am Brandforschungsinstitut in Shanghai des Ministeriums für öffentliche Sicherheit, sagte, dass es seit letztem Jahr Sicherheitsunfälle bei der Herstellung von Kraftbatterien wie Lagerung, Fahrzeugbetrieb und Regalierung alter Autos gegeben habe. Unter ihnen gab es im Mai, Juli und August dieses Jahres drei Brände bei der Herstellung und Lagerung von Lithiumbatterien, die zum Opfer eines Feuerwehrchefs und zur Verletzung von 10 Feuerwehrleuten während der Brandbekämpfung führten.

Die Sicherheit von Elektroautos kann besser sein

Tankwagen entzünden sich ebenfalls spontan, und die Gefahr von Kraftzellen kann durch systematische Maßnahmen vollständig kontrolliert werden.

"Als Energieträger müssen Lithium-Ionen-Batterien bestimmte Gefahren aufweisen, aber diese Gefahr kann durch systematische Maßnahmen vollständig kontrolliert werden. Wang Fang, Chefexperte auf dem Gebiet der Leistungszellen am China Automotive Technology Research Center und Generalsekretär der Batterietests und Applied Technology Alliance sind der Ansicht, dass herkömmliche Kraftstofftanks für Autos und Wasserstoff-Hochdruckspeichertanks für Brennstoffzellen ebenfalls gefährlich sind. Außerdem gibt es jedes Jahr eine Reihe herkömmlicher Selbstentzündungs- und Kollisions- und Brandunfälle.

Das Sicherheitsrisiko von Elektroautos sollte nicht vollständig auf Kraftzellen zurückgeführt werden. "Vier der 17 Unfälle seit 2015 waren Unfälle mit Batteriesystemen, sechs waren Unfälle mit verwandten Teilen, zwei wurden durch Defekte im Ladesystem verursacht und fünf wurden durch illegale Änderungen oder unsachgemäße Verwendung verursacht. Herr Li glaubt, die Sicherheit von Elektrofahrzeugen zu gewährleisten betrifft sowohl die gesamte Industriekette als auch den gesamten Lebenszyklus des Produkts. In Bezug auf die gesamte Industriekette umfasst die Unfallursache Zellzellen, Batterien und Managementsysteme, Drahtbündel, Hochdruckteile, Ladestapel und Ladestationen , etc .. Aus Sicht des gesamten Lebenszyklus umfasst es die Herstellung und Lagerung von Batterien und Fahrzeugen, Transport und Wartung, Verschrottung und Recycling sowie Demontage.

"Die Sicherheitstechnologie für Elektrofahrzeuge besteht aus drei Teilen: Batterien, komplette Fahrzeuge und Ladeinfrastruktur. Herr Ouyang Minggao ist der Ansicht, dass Batterieunternehmen alles tun müssen, um die Risiken und Gefahren von außer Kontrolle geratener Hitze zu minimieren. Derzeit ist die Technologie von Lithiumeisenphosphat im Strom Batterieunternehmen in China sind relativ ausgereift, und die Sicherheit von Dreiwege-Positiv- und Graphit-Negativpolzellen wurde ebenfalls erheblich verbessert, und es wurden Innovationen in Bezug auf flammhemmende Membranen, flammhemmende Elektrolyse und flammhemmende Sicherheit vorgenommen. Die Testergebnisse von Monomerbatterieprodukten unterscheiden sich nicht sehr von denen des Auslandes.

Um die Sicherheit von Elektrofahrzeugen zu gewährleisten, ist das gesamte Fahrzeugunternehmen pflichtbewusst. Dazu gehören ein wissenschaftliches Sicherheitskonzept, ein strenger Entwicklungsprozess, eine Kollisionsschutzleistung über das gleiche Niveau hinaus sowie ein perfekter elektronischer und elektrischer Sicherheitsschutzplan. "BYD (52.960, 0.43, 0.82%) wasserdichte Leistung von Elektrofahrzeugen, Kollisionssicherheit von Chang 'einem Elektrofahrzeug und der vollständige Sicherheitsschutzplan für Elektrofahrzeuge von SAIC Rongwei haben sich gut bewährt." Niveau haben wir noch etwas zu lernen. Das vollelektrische Blatt von Nissan zum Beispiel hat weltweit rund 230.000 Fahrzeuge verkauft und keinen größeren Unfall gehabt, sagte er. Dies ist auf das vielschichtige und hierarchische Sicherheitskonzept von Nissan zurückzuführen - vor allem auf die Verhütung und Kontrolle von Unfällen; Zweitens, sobald die Hitze außer Kontrolle geraten ist, versuchen Sie, das Verbrennen und die Explosion des gesamten Fahrzeugs zu vermeiden. Drittens, der Unfall, um den Unfall unter Kontrolle zu halten, die Folgen des gleichen wie der Tankwagen. Zu diesem Zweck nahmen sie ein striktes V-Typ-Entwicklungsmodell an, von Materialien, monolithischen Kernen bis hin zu Batteriepacks, Modulen, von der Entwurfsschicht bis zur Verifikationstestschicht, alles in strikter Übereinstimmung mit den obigen Konzepten und Modellen.

"Ein vollständiges Testverifizierungssystem ist ebenfalls unerlässlich." Dr. Zhu Jun, stellvertretender Direktor des Technologiezentrums der SAIC-Gruppe (31,930, 0,36, 1,14%), sagte Reportern, dass die Batterien der Plug-in-Hybrid-Limousine Rongwei 550 nicht nur Akupunktur, Feuer, Elektrochemie, Hochdruck, Kollision und extreme Kälte und extreme Hitze gemäß den nationalen Standards. Test, Es hat auch die professionelle Sicherheitszertifizierung der UL Corporation in den Vereinigten Staaten bestanden. Angesichts der Tatsache, dass mehr als ein Dutzend Elektrofahrzeuge während eines Taifuns in New York niedergebrannt sind, dauerte der Eintauchtest von SAIC etwa neun Monate, um die gesamte Batterie in Meerwasser einzutauchen, wobei das System intakt blieb.

Lassen Sie Elektroautos nicht krank werden

Verbesserung der technischen Standards sowie der Forschungs- und Entwicklungskapazitäten

Im Januar dieses Jahres hat das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie aufgrund der Sicherheit von Kraftbatterien die Aufnahme von drei Personenkraftwagen mit Lithiumbatterien in die Liste der empfohlenen Modelle für die Förderung neuer Energiefahrzeuge ausgesetzt. Dies bedeutet, dass die betreffende Fahrzeugfabrik auf zentraler und lokaler Ebene keine finanzielle Subvention von mindestens 600.000 Yuan pro Fahrzeug erhalten kann, bis die Risikobewertung des aktuellen Sicherheitsstandardsystems für den Dreiwege-Pkw mit Lithiumbatterie abgeschlossen ist. Dieser Schritt sorgte einst für Kontroversen in der Branche.

"Rückblickend war die Entscheidung des Ministeriums für Industrie und Informationstechnologie sehr zukunftsweisend." Zhuguanghai, stellvertretender Direktor des Yutong Technology Center, ist der Ansicht, dass Personenkraftwagen höhere Sicherheitsanforderungen haben sollten. Insbesondere bei neuen Energiebussen müssen Strombatterien darauf achten, dass sie genügend Zeit haben, um zu entkommen, sobald sie Feuer fangen. Ein Bus mit Dutzenden von Passagieren würde Minuten brauchen, um evakuiert zu werden, selbst wenn es ordentlich wäre, verglichen mit der kürzesten Flugzeit von etwa 20 Sekunden für Personenkraftwagen. Da die Subventionsstandards für Pkw mit neuer Energie zu umfangreich sind, löste dies nicht nur das "Täuschungsverhalten" aus, sondern veranlasste auch viele Unternehmen, schnell Produkte auf den Markt zu bringen und dabei die Sicherheit des Fahrzeugs zu ignorieren, was zu einer geringen Anzahl von Elektrofahrzeugen mit " Krankheit "versteckte Gefahren.

Zhuguanghai sagte, Yutong arbeite zusätzlich zu den 15 Sicherheitstests für Batteriepacks und Batteriesysteme, die in nationalen Standards festgelegt sind, auch an einer Reihe von Richtlinien für Sicherheitstests für neue Energiefahrzeuge. Derzeit gibt es im In- und Ausland keine fertige Version. Dies ist auch ein wichtiger Grund, warum das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie die Subventionen für ternäre Lithium-Elektrobusse eingestellt hat.

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Tatsächlich ist die Notwendigkeit, den Standard zu verbessern, weitaus größer als bei ternären Lithiumbussen. Die vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie und dem Energiebüro organisierten Sicherheitsinspektionsergebnisse neuer Energiefahrzeuge und Ladeeinrichtungen zeigen, dass einige Unternehmen immer noch versteckte Gefahren in Bezug auf Produktdesign, Qualitätskontrolle, Kundendienst usw. haben an einigen Stellen immer noch Lücken in den Sicherheitsüberwachungs- und -managementsystemen. Ouyang Minggao fügte hinzu, dass die Qualität der Haushaltsladegeräte nicht besonders gut, wasserdicht, staubdicht, korrosionsbeständig, Stromleckage, Kurzschlussschutz und andere Probleme sei.

Es wird berichtet, dass das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie die Organisation von Fernüberwachungsstandards für Elektrofahrzeuge leitete, die Sicherheitsbedingungen für Elektrobusse veröffentlicht und implementiert werden, die technischen Bedingungen des Batteriemanagementsystems, die Kodierung der Leistungszellen und die Spezifikationen überarbeitet werden. Gleichzeitig wurden die Vorschriften über die Verwaltung des Zugangs zu Herstellern und Produkten neuer Energiefahrzeuge (überarbeiteter Entwurf zur Konsultation) erlassen, und es ist geplant, die F & E-Fähigkeiten und die Anforderungen an die Produktionskonsistenz der Unternehmen für die Qualifizierung neuer Energiefahrzeuge erheblich zu verbessern .

"Der Durchbruch und die Industrialisierung der Elektrotechnik könnten schneller erfolgen als erwartet. Li Ping sagte, dass die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien derzeit 1,5-mal höher ist als 2012, und die Energiedichte von power-batterien auf 300 Wh / kg gestiegen ist im Jahr 2020 und 350 Wh / kg im Jahr 2025. Es gibt kein technisches Problem. Die Skaleneffekte, die durch die rasche Erhöhung der Marktkapazität hervorgerufen werden, werden auch die Kosten für Leistungsbatterien erheblich senken. Es muss jedoch gesehen werden, dass die daraus resultierenden Sicherheitsherausforderungen Das Sicherheitstechnologiesystem für Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte über 300 W / kg wird zur wichtigsten Kerntechnologie für die neue Generation von Hochleistungs-Elektrofahrzeugen.

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