新能源车技术预计还有多久突破,让碰撞后电池自燃的弊端得到改善

说一下重点:

2023年新能源汽车的火灾发生率为万分之0.96,低于燃油车的平均值。新能源汽车更易燃已经属于印象流了。新能源汽车,从见明火到驾驶室起火平均时间为64秒 (爆燃),逃生/救援的时间窗口很短。与燃油车相比,新能源汽车火势更猛、更不易扑灭、更易复燃。

第2点和第3点是新能源汽车起火后,相比燃油车安全问题更大的核心原因。

目前行业公认固态电池技术有望成为新一代汽车动力电池。与液态锂电池相比,其核心优势为安全性更高、能量密度更大、适用温域更宽。

根据目前国内企业的全固态电池量产规划,最快有望在3年内上市,与消费者见面。

新能源汽车真的更容易起火吗?

新能源汽车的电池安全一直都是厂家和消费者关注的重中之重,甚至有很多人谈电池安全色变,天然就认为新能源汽车不够安全。比如,下面的报道更符合“印象中的”动力电池安全情况。

新能源车技术预计还有多久突破,让碰撞后电池自燃的弊端得到改善-有驾

今年年中,央视新闻曾在报道中[1]公开过一组数据:

燃油车的整体起火率约为万分之1.5;21年新能源汽车起火率约为万分之1.85;22年新能源汽车起火率约为万分之1.49;23年新能源汽车起火率约为万分之0.96;

2022年是一个分界点,在2022年以前新能源汽车的火灾发生率高于燃油车,在2022年以后新能源汽车的火灾发生率已经低于燃油车了。

没错,大家印象流了,包括我也是这样,脑子中的认知有延迟。从上面的数据来看,新能源汽车已经不再是更容易发生火灾的品类了。

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为什么新能源汽车起火更受关注?

在实际生活中,我们可以发现新能源汽车发生火灾(自燃/碰撞后起火)后,往往会引起社会上的大量关注,这个结论也是有数据支撑的:

在巨量算数中以自燃为关键字进行搜索,进行关联性分析,发现电车和部分新能源车型等词汇的关联性较高。而燃油车和燃油车车型几乎没有出现在图谱当中。

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为什么燃油车起火和新能源汽车起火的关注度会有这么大的反差呢?潜在的原因可能有三层:

新能源汽车出现早期电池安全技术没有现在这么成熟,给消费者留下了不安全的印象。这个从前面提到的新能源汽车火灾发生率的变化上可以得到印证。新能源汽车起火的特点:与燃油车起火相比,火势更猛、不易扑灭、易复燃[2]。从见明火到烧至驾驶舱,平均间隔仅有60余秒,大幅压缩了逃生及救援的时间。人们接纳新事物的需要一个过程,尤其是新能源汽车这种涉及安全的新事物,

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第1点和第3点随着时间推移,自然会消失。

第2点才是新能源汽车起火后比燃油车更危险的核心原因,这其实也是由液态锂电池的物理特性所决定。

液态锂电池由正极、负极、隔膜和电解液组成,而有机电解液不仅易燃,更具有腐蚀性。换句话说,液态锂电池中包含了氧化剂、还原剂和易燃物,几乎包含了起火的所有必备条件了。所以,当电池发生热失控或结构遭到破坏时,就容易起火,而且火势迅猛(爆燃),不易扑灭。

这也是汽车动力电池安全受业内人士和消费者关注重要的内在原因。

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固态电池有望进一步提升新能源汽车安全性

前面的论述讲过了新能源汽车起火的危害性,也讲了其易起火的根本原因,而提升汽车动力电池安全其实目前有两条路径同时在走:

基于当前的汽车动力电池技术,继续提升整车安全性:这条路是动力电池企业和汽车厂家一直在做的,也是国家一直在推动的。比如,工信部最近公布了《电动汽车用动力蓄电池安全要求(征求意见稿)》[3],要求汽车动力电池在热失控后“不起火、不爆炸”。

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开发更加安全的汽车动力电池:这条路径就是从电池本身下手,开始出新的汽车动力电池,从结构上规避当前液态锂电池的缺陷。比如,各家汽车动力电池企业在力推的固态电池技术,就是一种全新的汽车动力电池。

关于固态电池,之前的几个回答里讲了很多,这里简单地说一下重点,感兴趣的可以参阅下方回答:

固态电池是什么:根据液态电解质在电芯中占比的不同,电池可以分为液态(25%)、半固态(5%-10%)、准固态(0%-5%)和全固态(0%),其中后三类又可以统称为固态电池。固态电池优势是什么:安全性高、能量密度高、适用温域宽,解决了当前纯电动汽车的三个核心使用痛点:热失控/碰撞后易爆燃、续航里程焦虑、冬季续航里程打折。

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固态电池有这么多优势,大家肯定很关心什么时候能量产上车与消费者见面。其实目前市面上已经有少了的半固态电池产品已经上车量产了:

2023年4月,搭载孚能科技半固态电池的岚图追光量产上市销售。同年7月,卫蓝新能源的半固态电池交付蔚来汽车,150kwh的电池包可在换电站使用。今年4月,搭载光年半固态电池的智己L6上市预定,但交付客户仍需要一段时间。

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当然,半固态电池并不是最优的技术方案,各大动力电池企业和汽车主机厂,也正在加紧推动全固态电池产品量产上市:

2024年4月,广汽集团在其科技日上宣布2026年实现全固态电池量产[4]。2024年5月,上汽集团在其科技日上宣布其全固态电池产品将于2026年实现量产[5]。中创新航、鹏辉新能源等企业也都宣布了全固态电池的量产时间表[6] [7]。

从各大车企的全固态电池量产规划来看,3年左右时间,安全性更高的新能源汽车产品大概率会面向消费者推出。

参考

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