到底应该怎样看待并处置新能源车电池起火的风险?橙柿互动记者联系到了国内电池检测领域高级专家、中国汽车工程学会汽车火灾安全技术分会、中国汽研电池系统部电芯模组科副科长杨浚蓬。
橙柿智库专家
国内电池检测领域高级专家
中国汽车工程学会汽车火灾安全技术分会
中国汽研电池系统部电芯模组科副科长
杨浚蓬
橙柿互动:新能源车电池起火的原因是什么?
杨浚蓬:新能源车充电失火,实际上是电池系统发生了热失控扩散。
一辆电车的电池是若干个电芯组成的,单个电芯热失控,产生连锁反应,导致整个电池系统发生热失控扩散。
热失控的发生有几种原因:机械滥用、电滥用和热滥用。
机械滥用,比如汽车正面碰撞、侧面碰撞和翻滚,或者是底部碰撞等,产生机械性形变,
导致电池系统或电芯的内部受损。
电滥用是指短路、过充。
相邻电芯,或者跨电芯之间出现短路,会有大电流拉弧,电弧会产生非常高的温度。
短路的原因有电池绝缘失效,或者内部自身的冷却液泄漏、线束连接脱焊断掉等。
过充是指电池系统 BMS管理保护失效的情况下,充电桩在电池充满后继续充电,出现过充工况,导致锂电池内部的锂枝晶刺透电池隔膜,使正负极接触短路,释放出大电流,产生巨大的热量。
热滥用则是指电池包的冷却液循环系统失效,使得电池在高温工况下不断进行充放电,产生热失控。
橙柿互动:深圳的《规范》里特别提到一点,地下新能源充电区域每个防火分区应配置不少于两具45L的推车式水基型灭火器或推车式水喷雾灭火器。我们采访的物业公司也特别提到,发生新能源电池起火时要用水基型灭火器扑火,这是为什么?
杨浚蓬:以前那种手提式灭火器,是应对不了电车救火的需求的,在我们实验过程中,普通灭火器很难压制锂电池的起火。
发现新能源汽车有明显火势,在保证自身安全前提下,第一时间进行喷水降温,是最有效的办法。
水基型灭火器主要成分是表面活性剂等物质,和处理过的纯净水搅拌,喷射后呈水雾状,瞬间蒸发火场大量的热量,迅速降低温度,抑制热辐射,表面活性剂在可燃物表面迅速形成一层水膜,隔离氧气,降温、隔离双重作用,达到快速灭火的目的。
不过纯水虽然电阻很大,但是火场的粉尘、烟雾溶解在纯水中,还是会造成短路现象,所以扑灭电池火灾中,要注意自身安全。
如果身边找不到水基型灭火器,也可以使用干粉灭火器。干粉灭火器的原理是通过化学抑制和阻隔空气来实现灭火,干粉落到燃烧物表面之后,会形成一层玻璃状覆盖物,起到阻隔氧气以阻燃的作用。
另外,锂离子电池一旦起火可能发生爆燃。如果火势过大,应当远离起火车辆。灭火器只能在火势尚未蔓延之前起到作用,储量有限,而且喷射距离比较近。
如果车内无人被困,施救者一定要做好自我防护,锂电池的爆燃威力大,距离过近会遭到伤害。
橙柿互动:今年8月一辆深蓝SL03电池起火20多秒后自行熄灭。深蓝汽车CEO说,这得益于电池包内大量的防火隔热控烟降温设计,车辆底盘出现明火后自行熄灭。这是电池的新科技吗?
杨浚蓬:形容这个火焰自行熄灭是没问题的。
燃烧需要三要素:可燃物、助燃物,燃点。比如要点燃一张纸,纸是可燃物,助燃物是空气中的氧气,点一把火让温度达到纸的燃点,它才会烧起来。
在深蓝汽车这个案例中,电池包是可燃物,但不可能立即让它消失。如果撤出了助燃物或降低温度,让可燃物降到燃点以下,火就熄灭了。
所以,大品牌车企在电池包设计时,会采用隔温、降温、导热这些方式,降低电池着火风险。
比如电池热失控产生大量热,可以通过内部设计的导烟板、导热板、散热板,散热凝胶各种手段,把热量散走,让温度低于起火点。
目前的新能源车上,采用的主动灭火技术,更多是加强散热、加强隔热、通过导烟把热量排出去。还有技术是即时启动阀门,把阻燃剂注射进电池包里,相关技术在目前的市面车型上都有利用。
橙柿互动:未来主动阻燃功能是否会成为新能源汽车的标配?
杨浚蓬:近日,工业和信息化部发布了《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(征求意见稿),其中提出,电车电池依照试验要求触发热失控后,如果电池包或电池系统出现起火爆炸现象,该电池就不符合动力电池的安全性要求。
新《安全要求》将于2026年正式实施,电池包或电池系统在热失控后做到“不起火、不爆炸”,将成为一个强制性标准。