全國乘用車市場信息聯(lián)席會最新數(shù)據(jù)顯示,去年全國燃油車銷量減少13%,今年前兩個月降幅擴大到30%。新能源汽車去年凈增銷量168萬輛,正在加速攻占燃油車市場。激烈競爭中,安全成為新能源汽車市場持續(xù)增長的重要基石,更是贏得消費信心的關鍵所在。

車輛安全:起火事故率逐年下降

網(wǎng)絡上關于新能源汽車自燃的消息隔三差五出現(xiàn),但是真假難辨。早在2017年,工信部門委托北京理工大學建設和運營新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺。截至今年3月份,平臺接入新能源汽車企業(yè)300多家,車輛超過1,300萬輛,占到全國新能源汽車保有量的九成多。新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟執(zhí)行秘書長李陽介紹,這些車輛以每30秒一幀的頻率向國家平臺上傳運行數(shù)據(jù),統(tǒng)計顯示新能源汽車起火事故逐年下降。

平臺監(jiān)測顯示,起火事故發(fā)生在充電、行駛、停放和碰撞各種狀態(tài)下。資深汽修專家、魏工養(yǎng)車技術總監(jiān)李學濤介紹,自燃有三個最常見的原因:“首先就是電池本身,因為生產(chǎn)瑕疵或者使用過程中出問題。其次就是電池管理系統(tǒng)的問題,比如電池均衡、充電、溫度的控制,這些控制都有相應的控制線,這些線束一旦在運行過程中出現(xiàn)問題,也會形成短路起火。再加上好多電池磕碰受傷,當時你感覺不到,可能用一段時間以后出問題了就是著火。”

業(yè)內(nèi)人士普遍認為,隨著電池等技術發(fā)展,新能源汽車的車輛安全將更加可靠。中科院戰(zhàn)略咨詢院產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心汽車行業(yè)特聘研究員鹿文亮介紹,半固態(tài)電池更加安全穩(wěn)定:“現(xiàn)在電池一般是液態(tài)的電解液,發(fā)生穿刺的時候,它就會兩側流動,導致短路進而著火。固態(tài)和半固態(tài)電池升級為類似膠體的電解液,即使發(fā)生碰撞和穿刺,也不會大規(guī)模短路,不容易出現(xiàn)熱失控和著火的風險。”

新能源汽車評論人、電動汽車觀察家主編邱鍇俊認為,更多自燃等事故信息的權威披露也將倒逼行業(yè)提升安全水平:“應急管理部門應該更公開地發(fā)布新能源汽車自燃的數(shù)據(jù),比如每個月都發(fā)布一下,也可以把產(chǎn)品、品牌、動力電池企業(yè)以及自燃導致的后果也公開出來。這樣消費者可以有一個更加權威的參考,促進新能源汽車更好地優(yōu)勝劣汰。”

駕駛安全:重大事故鑒定懸而未決

除了車輛安全,新能源汽車的駕駛安全同樣關乎交通參與者的生命,備受公眾關注。一個月前,浙江溫州一輛特斯拉疑似失控,有監(jiān)控視頻顯示,車輛經(jīng)過一座拱橋時幾乎“飛”了起來。目擊者介紹,最終這輛車追尾了正常行駛的小型公交車。

警方通報事故已造成1人死亡1人受傷,事故原因正在進一步調(diào)查中。去年11月,潮州一輛特斯拉狂飆兩公里,造成2死3傷的嚴重事故。近日,有媒體消息第三方鑒定結果已出,但是權威機構沒有發(fā)布完整鑒定報告。網(wǎng)絡上有博主公布了兩頁潮州事故的EDR報告。

2022年1月1日之后上市的新車要求強制配備EDR,也就是汽車黑匣子,可以通過較為完整的數(shù)據(jù)判斷事故原因。中科院戰(zhàn)略咨詢院產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心汽車行業(yè)特聘研究員鹿文亮介紹,國家標準明確要求,黑匣子數(shù)據(jù)不能覆蓋、篡改和刪除,不過國家標準分為兩個階段實施:第一階段這個數(shù)據(jù)是由車企來讀取,公眾可能認為車企會進行篡改,實際上從技術角度來講,篡改EDR數(shù)據(jù)非常難并且是違法的,通常情況下車企不會這樣做。進入到第二階段之后,2024年1月1日起,整個EDR數(shù)據(jù)的提取是由第三方機構來操作的,這樣的話中立性和權威性會更強。

銅材料可有效提升新能源車安全效率

現(xiàn)階段車用高壓線束主要采用銅材料作為導體(參見QC/T 1037-2016),包括裸圓銅線和鍍錫軟圓銅線絞合而成。銅材料具有優(yōu)良的導電性能(20℃環(huán)境下,銅的電阻為0.0185Ωmm2/m,鋁的電阻為0.0294Ωmm2/m)。在大電流情況下,其工作溫升更低,一方面可以減少輸電時發(fā)熱損失,另一方面銅材料優(yōu)良的導熱性能也確保了高壓線束的工作溫度穩(wěn)定在安全范圍之內(nèi)。

新能源汽車的發(fā)展離不開電池技術的進步。雖然目前的電池技術還沒有突破傳統(tǒng)形態(tài),在固態(tài)電池普及應用之前,仍然是以三元鋰電和磷酸鐵鋰為主。現(xiàn)階段電池技術的發(fā)展除了繼續(xù)電化學和材料體系等基礎研究方向外,電池企業(yè)還通過電池結構的改變優(yōu)化整車電池布局,進而改善電池包尺寸、整車總量、動力和能效、乃至車內(nèi)空間設計;此外,通過CTP、CTC等技術實現(xiàn)結構減重,在不改變材料體系的基礎上達到更高的系統(tǒng)能量密度,有效提升電池組綜合性能;另一方面,電池企業(yè)在安全方面投入大量研究力量,主要通過增加熱交換面積,采用冗余設計防止熱失控,優(yōu)化極耳設計(在特斯拉4860電池中稱為無極耳設計)降低阻抗等方法提升電池組的安全性;同時,過去幾年在鋰離子電池領域行之有效的多種輕量化技術,例如車規(guī)級的超薄銅箔等技術和標準也在不斷的發(fā)展和推進,將進一步提升電池組的能量密度和安全性。

安全、可靠、高效的驅動電機也是新能源汽車重要的技術發(fā)展領域。通過多年的技術發(fā)展,國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)品主要采用永磁同步電機或異步感應電機。永磁同步電機具有較高的能效,能夠為新能源汽車提供較長的續(xù)航里程;異步感應電機由于不需要考慮高溫退磁問題,可以提供較好的動力性能,同時結構簡單、運行可靠,有利于提升長距離行駛的安全性。因此不少新能源汽車會采用永磁+感應的“混搭”方案,在單獨使用永磁同步電機時通過更高的能效實現(xiàn)較長的續(xù)航里程,而在需要較強動力的應用場景采用異步感應電機獲得更好的駕駛性能并提升安全性。此外,特斯拉在高端車型中使用的銅轉子電機也是一種高能效的異步感應電機,能夠有效平衡驅動電機在能效、功率、和安全可靠性方面的需求, 是未來中高端新能源汽車驅動電機的一個發(fā)展方向。