新能源汽车生死300秒,够逃出生天吗?
300秒内,一旦遭遇高速碰撞,电池便会破裂,火灾在所难免。在这之前,理应有五分钟的警报期。这是国家标准的规定。然而,这宝贵的五分钟能否真正挽救生命,仍然面临着诸多挑战。
3月29日夜晚,安徽池州的G0321德上高速公路上,一辆小米SU7发生了碰撞并起火,导致三人不幸遇难。到了4月1日中午,小米汽车公司发布了一则声明,指出事发时车辆正处在NOA智能辅助驾驶模式中,驾驶员在接管车辆后,不断降低车速并进行了转向操作,紧接着车辆便遭遇了碰撞。
4月1日夜晚,小米汽车公司再次发布声明,强调事故车辆起火并非如网络上所流传的“自燃”事件,而是经过分析,认为事故车辆在剧烈撞击隔离带的水泥桩后,整个车辆系统遭受了严重的损害。
观察媒体播报的影像资料,可以发现车辆发生了燃烧。至于火灾的具体成因,目前官方尚未公布一个确切的调查结果。
然而,电动汽车是否更易发生火灾?一旦发生火灾,是否就无法挽救?此类疑问再次浮现于公众视野。目前,我国市场每售出两辆车,其中便有一辆是新能源汽车。在这种形势下,上述问题的正反两面以及应对策略的制定显得尤为迫切。
2月28日,《纯电动汽车火灾缺陷分析方法》正式公布并开始执行,现已全面展开推广。该标准的主要目的是为了规范电动汽车火灾事故的调查和缺陷分析流程。目前,我国的国家标准在电池热失控方面的要求主要依赖于静态试验,尚无法涵盖高速碰撞的情况。因此,该标准提出应结合实际事故数据来优化分析方法,以此作为召回管理和安全监管的支撑。
目前针对电动汽车执行的标准规定,一旦动力电池发生热扩散现象,必须在乘员舱面临安全隐患的5分钟前,及时启动报警系统。
在新版《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(以下简称《安全要求》)中,标准得到了升级,变得更加严格。该要求强制规定,动力电池在经历热扩散过程后,必须确保不会发生起火或爆炸的情况。
此前的公开报道透露,该版新规定有望在2025年上半年正式对外公布,并自2026年7月份开始正式施行,届时将替代自2021年1月份起生效的旧版相关规定。
一、求生五分钟标准是否够用?
新能源汽车所使用的电池通常由上百个电芯构成。若其中一颗电芯发生热失控,便会引起热量蔓延,随之引发连锁反应,最终可能致使整个电池包发生火灾。
依据现行的《安全规范》(GB/T 31498-2021),若电动汽车遭遇碰撞,在事故发生后的30分钟内,其动力电池组不得发生爆炸或起火现象,同时,电解液也不得溢出至乘客舱内。然而,这一规定设有严格的测试标准,其中正面撞击试验的最低车速设定为50公里/小时,而在汽车侧面柱面撞击的试验中,所需的速度则为32公里/小时。
依据《安全要求》(GB/T 31498-2021)的相关规定,动力电池若发生热扩散,必须在乘员舱面临危险前五分钟内启动报警系统。然而,该规范并未对动力电池在未起火或未爆炸的情况下提出具体要求。
值得注意的是,车辆事故发生之际,并无类似嘀嗒作响的计时器来提示剩余五分钟。五分钟系实验室设定标准,热扩散受诸多因素影响,高速撞击情形与实验室设定目标存在显著不同。消防安全专家向《财经》透露,在求生与救援过程中,不可将此标准视为绝对准则,否则犹如刻舟求剑,可能带来危险。
现行的《安全规范》中规定,在动力电池单元发生热失控事件时,允许其发生起火或爆炸,但必须确保为驾驶员提供足够的逃生时间。规定中明确指出,车辆应在五分钟内完成疏散,这一时间限制是通过仿真和实际测试得出的结论。自该要求提出以来,已在全球范围内得到广泛认可和应用。全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会的秘书长刘桂彬,曾向界面新闻作出如下阐述。
国标认证所设定的只是最基本的准入条件,实验室的安全评估并不能保证在实际道路上遇到的所有情况都能确保安全。一位来自动力电池行业的研发人员向《财经》透露,为了降低车辆售价,部分车型会故意选用成本更低、重量更轻的材料,目的仅仅是为了勉强满足实验室的检测标准。然而,这种做法使得车辆在面临复杂问题时的安全性大大降低。尽管如此,这种潜在的风险往往难以被普通消费者所察觉。
此外,在《财经》杂志的采访中,也有企业透露,部分汽车制造商不仅负责生产汽车,而且正逐步转向自主研发,这一转变使得汽车供应链企业面临困惑,不知该如何与他们打交道。例如,某些车企的角色从客户转变为竞争对手。他们可能会将A供应链企业的技术方案提供给B供应链企业,而B企业由于无需承担研发成本,报价更优惠,因此车企有意减少对A企业的订单。某些汽车制造商派遣工程师团队至供应链公司,假借交流学习的名义,将设计方案的具体内容带回工厂自行研发。这种做法在客观上有助于降低成本,然而却导致了对研发和生产流程中关键信息的缺失,进而可能对产品的最终稳定性造成不利影响。
在现实生活中,若遇到更为激烈的事故,例如车辆高速撞击锋利物体,这可能会直接刺破动力电池包,甚至导致多个电池电芯同时发生热失控,这种情况已经超出了之前提到的安全标准所能提供的保障范围。对此,动力电池领域的专家朱玉龙在接受《财经》采访时如是表示。
尤为关键的是,在遭遇迅猛的撞击之后,车内的驾驶者与同车乘客是否还能保持足够的清醒头脑,并且拥有行动自如的身体,以便成功逃离险境;同时,外部的救援人员是否能够迅速出动,驾驶车辆将车内人员安全救出,并迅速转移至安全地带,这些都是亟待解决的难题。
值得关注的是,2024年9月,基于征求意见稿的新版《安全要求》已形成报批稿,预计将于2025年上半年正式对外发布,并自2026年7月起正式实施,届时将替代自2021年1月起施行的旧版《安全要求》。
《安全要求》意见稿新版中规定,当动力电池出现热扩散现象,必须确保其不发生起火或爆炸。此外,必须及时发出警报,且警报的发出时间不得迟于单体热失控触发后的五分钟。同时,在警报信号发出后的五分钟内,乘员舱内不得有明显的烟雾侵入。
二、电动汽车更容易着火吗?
2024年,中国消防官方微信公众号公布了超过10起新能源汽车火灾事故。回顾当年,中国证券报对国家市场监督管理总局发布的汽车召回信息进行了整理,结果显示,总计有232万辆汽车因存在火灾隐患而被召回,其中新能源汽车占比达到38.07万辆,而这其中又有28.3万辆是因为电池问题而召回。
电解液挥发性强,且极易燃,一旦电池受损并发生泄漏,在高温或火花的作用下,火势会迅速蔓延;同时,碰撞还可能引发电池短路,短时间内释放出大量热能。温度一旦过高,便可能引发热失控,进而导致起火。在碰撞过程中,电池组可能会受到挤压或穿刺,造成电芯隔膜破裂,正负极直接接触,形成短路。电车所携带的高压导线,其电压一般介于300伏至800伏之间,一旦在发生碰撞事故时出现断裂,便有可能引发电弧或局部温度急剧上升,进而点燃周围易燃物质。
此外,《财经》杂志通过查阅多起电动汽车发生撞击后起火事件的公开调查结果,发现即便在车辆遭受严重损毁的情况下,其电池包仍然保持相对完整。在这些案例中,一些汽车制造商在分析事故原因时推测,火灾可能是由前机舱内的高温部件或者线束短路产生的火花引发的,进而导致整个车辆起火。
电动汽车更容易着火吗?
2024年3月,中国科学院院士、清华大学教授、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高在公开场合提及,新能源汽车的自燃发生率相较于燃油车要低。他依据国家相关机构发布的数据,对2023年第一季度发生自燃的车辆进行了分类,区分了燃油车与新能源汽车,并以两者的保有量作为基数,最终得出新能源汽车的自燃率更低的结论。
动力电池火灾的成因可分为外部和内部两大因素。外部因素主要源于电池过度充电、充电功率超标,以及车辆遭受严重撞击。内部因素则与动力电池生产过程中的质量波动有关,这可能导致内部短路。一旦某个小电芯单元起火,若不及时控制,火势可能蔓延,引发整个电池包的火灾。
该结论曾经引起不少争议,原因在于它未将汽车的数量、使用状况、使用年限以及起火原因等关键因素纳入考量范围。此外,该数据所反映的火灾概率,是指由汽车自燃而非碰撞事故所引发的火灾情况。
业内普遍认为,电动汽车的安全性正逐步提升。据中国工程院院士孙逢春在2020年披露,2019年国内新能源汽车发生火灾的几率仅为万分之0.49,而到了2020年,这一比例更是降至万分之0.26。与此同时,传统燃油车的火灾事故率则介于万分之一至万分之二之间。
这主要归因于两个因素。首先,动力电池制造商对产品进行了技术革新,行业内部经过一番激烈竞争,导致部分小型企业退出舞台,市场集中度逐渐增强。其次,汽车制造商也在积极提高车辆的安全性,例如运用更先进的材料和工艺,比如通过一体压铸技术制造车身,将电池包置于车辆的核心区域,以降低碰撞、擦刮等事故引发的热失控风险。
刘桂彬指出,在2024年2月进行的调查中,他发现36家参与调查的整车及电池企业中,有高达78%的企业掌握了防止动力电池起火和爆炸的技术,这意味着即便电芯单体出现热失控,也不会因热量扩散而导致动力电池发生起火或爆炸的情况。
三、电动汽车着火后怎么救?
电动汽车起火后的救援,一直是困扰着各方的难题。
相同尺寸的电动车在发生火灾时,温度会上升得更为剧烈,一旦锂电池起火,扑灭难度也会加大。据一位来自消防救援系统的人士向《财经》透露,在这种情况下,应优先采用干粉灭火器进行灭火;在必要时,还会使用水枪对电池组的底盘进行持续降温,以防止发生爆炸。然而,电动汽车一旦起火,存在复燃的可能性,并可能释放出有毒气体,同时还有可能残留电压,这使得处理起来变得尤为困难。最理想的方案是采用专业的灭火器械,然而这类设备的配置费用和使用标准相对较高,目前它们主要被应用于那些风险系数较大或对安全保障有极高要求的场所。
新能源汽车一旦发生火灾,并非毫无挽回余地。据消防人员进一步说明,在火势尚小之时,运用干粉灭火器能有效遏制锂电池的初期暗燃,从而为人员疏散和后续救援行动赢得至关重要的时间。
在我国某座机场,《财经》杂志观察到,无论是用于旅客接送的大巴车,还是执行工程任务的车辆,只要采用电池作为动力,都会在车身显著位置,用醒目的粗体字明确标示所使用的电池种类,并详细列出灭火所需的专用器材。
本文旨在消除公众的疑问,对当前整个汽车行业所遭遇的安全难题进行探讨,但将不针对任何特定事故进行详细分析;对于事故的调查,一切结论均以官方的调查结果为准。
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