Güvenlik ve yüksek enerji yoğunluğu Balık ve ayı pençesi ikisine de sahip olabilir mi?
Haziran ayından bu yana yurtiçi ve yurtdışında çok sayıda elektrikli araç yangını yaşandı.Yangınların birçok nedeni olsa da insanlar bir kez daha elektrikli araçların batarya güvenliğini, kapasite yoğunluğunu ve promosyon hızını sorguladılar.Güvenlik ve enerji yoğunluğu sorunları iki. İkisine birden sahip olabilir misin?
Sık sık elektrikli otomobil yangınları
12 Haziran'da, bir 4S mağazasının girişinde bir BAIC yeni enerji aracının tutuştuğu video Weibo'da internette yayıldı. Videodan, yangının bir otomobil şehrinde bir BAIC New Energy 4S mağazasının girişinde meydana geldiği görülüyor.BAIC New Energy aracının şasisi yakınında, pil hücre modülünden yayıldığından şüphelenilen patlamalarla birlikte açık bir alev belirdi. BAIC New Energy, yangının nedenini henüz açıklamadı.
17 Haziran'da (ABD yerel saati 16 Haziran), Los Angeles'ta bir Tesla Model S kendiliğinden tutuştu - arabanın altındaki lityum iyon pil takımı yanıyordu. Bu, Tesla'nın 2018'e girdikten sonraki üçüncü yangın kazası. Tesla, yangının nedenini henüz açıklamadı.
25 Ağustos'ta, Chengdu'daki Weimar Otomobil Araştırma Enstitüsü'nde, Weimar EX5 elektrikli bir araba aniden tutuştu ve kendiliğinden tutuştu Olay yerinde duman yükseldi ve araba yangın nedeniyle tamamen yok oldu. Daha sonra Weimar Motors, kendiliğinden yanmalı aracın, çok sayıda yıkıcı testten geçmiş hurda bir erken deneme montaj aracı olduğunu belirten resmi bir açıklama yaptı Araç sökülme sürecine girdi.Kaza, yangına neden olan kısa devre elektrik aksamından kaynaklandı.
26 Ağustos'ta, Anhui Eyaleti, Tongling Şehrindeki bir Ankai elektrikli otobüsü sürüş sürecindeydi, gösterge paneli arıza ışığı alarm verdi (birinci seviye arıza), araç aniden hareket edemedi, pil patlaması sesi ve ateş, birkaç dakika sonra araç Yoğun duman yayılmaya başlandı ve daha sonra patlatma ve açık alevler eşliğinde yangını söndürmek için otomatik yangın söndürme cihazı devreye girdi. İnceleme ve muhakeme sonrasında, bunun spesifik nedeni, batarya arızası, batarya sıvısı sızıntısı, asit gazı oluşumu, batarya bölmesindeki aşırı basınç nedeniyle emniyet valfinin zamanında açılamaması, batarya bölmesinin patlaması ve kısa süreli açık alev oluşmasıydı.
31 Ağustos'ta internette dolaşan bir video, yeşil plakalı bir Lifan 650EV'nin yangını ateşlediğini ve olay yerinde yoğun bir duman olduğunu gösterdi. Lifan, yangın çıkmadan önce izleme platformunda aracın güç bataryasındaki anormalliği izlediğini belirtti. Saha incelemeleri ve araç incelemeleri sonrasında, araç aküsü yangınının sebebinin şunlar olduğu önceden belirlendi: Guangzhouda sürekli şiddetli yağmur ve araç 2 saatten fazla yağmur altında kaldı ve pilin hafifçe sızmasına neden oldu. Daha sonra müşteri otomobili kullandığında, akünün kısa devresi nedeniyle akü alev aldı.
5 Eylül'de Zhuhai Fire tarafından yayınlanan habere göre, Zhoushan Road, Xiangzhou Bölgesi, Zhuhai Şehri, Zhoushan Road, 117 numaralı otoparkta şarj eden üç ortak araba yandı ve alev aldı. Yangın hızla yayılırken, alevler arabanın önünü ve ön koltukları yutmuştu. Geriye doğru yayılan arabanın içinden zaman zaman bir "çatlama" sesi geliyordu, ateş göz kamaştırıyordu ve duman gökyüzüne fırlıyordu.
10 Eylül'de, Fuzhou Şehrindeki Jiangbin Yolu üzerindeki bir BYD elektrikli otomobil, yol kenarındaki bir korkuluğa çarptıktan sonra başka bir spontane yanma yaşadı. Kaza meydana geldiğinde araca merkezi bir korkuluk takıldığı, karşı şeride koştuğu ve ardından durarak araçta şiddetli bir yangına neden olduğu anlaşıldı. Kazanın spesifik nedeni hala araştırılıyor.
Son zamanlarda elektrikli araçlarda sık sık yangın olayları yaşanmaktadır.Aslında bu güç akülerinin güvenlik problemidir.Hava ile belirli bir ilişkisi olsa da Haziran-Eylül ayları Çin'de yüksek sıcaklık ve şiddetli yağmur dönemidir ama özünde güç pillerinin güvenliğidir. Cinsel sorunlar temelde kontrol edilmemiştir.
Güç pil güvenliği "doğuştan eksiklik"
Şu anda, dünya çapında elektrikli araçlarda kullanılan güç pilleri temelde lityum iyon pillerdir. Lityum iyon pilin yapısı temelde pozitif elektrot malzemesi, negatif elektrot malzemesi, ayırıcı ve elektrolit içerir. Elektrolitin ana bileşenleri organik çözücüler ve elektrolitlerdir (lityum tuzları) ve bu aşamada en yaygın olarak kullanılan organik çözücüler karbonat serileridir (EC ve PC gibi siklik karbonatlar ve DMC ve EMC gibi zincir karbonatlar dahil). Aynı zamanda organik maddelerdir ve bunlar yanıcı maddelerdir.
Lityum iyon pil şiddetli darbeye maruz kaldığında veya pil sıcaklığı çok yüksek olduğunda, elektrolitin yanması çok kolaydır ve pilin alev almasına ve daha ciddi güvenlik kazalarına neden olur. Bu, lityum iyon pillerin güvenliğinde doğuştan gelen bir eksikliktir.Pil yönetim sistemi (güç pil paketleri için güç yönetim sistemi), pil koşullarını yönetip izleyebilir ve kaza olaylarını azaltabilir, ancak temelde önlenemez.
Onlarca yıllık geliştirmeden sonra, lityum iyon tek hücreler (yani, bir hücre + pil yönetim sistemi) ve birkaç tek pil paketi (dizüstü bilgisayar pilleri gibi, genellikle 4-6 tek hücre + güç yönetim sistemi içerir) Güvenliği temel olarak garanti edilebilir ve kaza oranı yaklaşık on milyonda bir veya daha düşüktür. Bununla birlikte, sorun olacağına dair bir garanti yoktur Cep telefonu pilinin şişmesi, parlaması ve dizüstü bilgisayar pilinin geri çağrılmasıyla ilgili ara sıra raporlar bu noktayı tam olarak göstermektedir.
Güç pilleri için, çok sayıda tekli hücrenin kullanılması nedeniyle, tek hücrelerin güvenliğine ek olarak, tek hücrelerin tutarlılığı, güç pillerinin güvenliğini etkileyen önemli bir sorun haline gelmiştir. Lityum iyon pillerin üretim sürecinde, yüksek derecede otomasyona rağmen, hala çok sayıda manuel işlem bağlantısı vardır ve bu, Çin'in lityum iyon pil üreticileri için daha da önemlidir.
Bu manuel adımlar, tekli lityum iyon pillere mutlaka güvenlik tehlikeleri getirmeyecektir, ancak bir dereceye kadar, tek lityum iyon pillerde tutarsızlıklara neden olacak, bu da güç pil paketlerinin pil yönetimine belirsizlik getirecek ve pil yönetiminin zorluğunu artıracaktır. , Güç lityum piller için bir güvenlik tehlikesi haline geliyor.
Aşırı şarj önleme ve termal yönetim, pil yönetim sisteminin daha çok yeteneğidir. Yüzlerce hatta binlerce hücre, belirli bir seri ve paralel modda bir güç bataryası sistemine monte edildiğinde, bir kaza olasılığı hücrelerinkinden binlerce kat daha yüksektir.Aynı zamanda, her bir hücrenin normal çalışabilmesini sağlamak gerekir. Aşırı şarj ve termal kaçak gibi sorunlar ortaya çıktığında ve güç pillerinin çalışma süreci sırasında potansiyel güvenlik tehlikeleri zamanla keşfedildiğinde, bunların daha da gelişmesini önlemek için etkili önlemler alınabilir, bu da yüksek seviyeli bir pil yönetim sistemi ve pilleri ve yönetim sistemlerini entegre etme yeteneği gerektirir.
Ancak öyle olsa bile, güvenlik olaylarından kaçınmak zordur. Bir güç yönetim sisteminin en başarılı örneği Tesla'dır, ancak elektrikli araçlarında neredeyse her yıl birkaç yangın çıkar.
Yüksek enerji yoğunluğu arayışı güvenliği etkiler mi?
Artan çevre kirliliği ve azalan petrokimya kaynaklarının durumu ile karşı karşıya kalan dünyadaki büyük ülkeler, yeni enerji araçlarının geliştirilmesini savundular. 2012'den bu yana Çin, merkezi ve yerel finansmanın güçlü desteğiyle yeni enerji araçlarının uygulanmasını teşvik etme çabalarını artırdı ve büyük otomobil şirketleri çabalarını aktif olarak sürdürdü.Çin'in yeni enerji araç endüstrisi hızlı bir gelişme kaydetti.
2017 yılında, Çin'in yeni enerjili araç üretimi ve satışı, sırasıyla yıllık% 53,8 ve% 53,3 artışla 794.000 ve 777.000'e ulaştı ve yeni enerji araçlarının küresel üretim ve satışının% 50'den fazlasını oluşturdu. 2018'in ilk yarısı itibarıyla Çin'deki yeni enerji araçlarının sayısı 2 milyona ulaştı. Sadece beş yıl içinde, yeni enerji araçları kavramı gerçeğe dönüştü ve insanların günlük yaşamlarına girdi.
Yeni enerji araçlarının geliştirilmesini daha iyi teşvik etmek için, Çin'in yeni enerji aracı sübvansiyon politikası 2017'de ayarlandı ve yüksek enerji yoğunluklu güç bataryalarına destek artırıldı. 2018'de yeni tanıtılan yeni enerji aracı sübvansiyon politikası bu fikri devam ettiriyor. Çin'in pil pazarının şeklini büyük ölçüde değiştirdi
Yüksek enerji yoğunluğu ile tanınan üçlü pil, pazar tarafından tercih edildi. 2017 yılında kurulu kapasite 10 GWh artarken, daha düşük enerji yoğunluklu lityum demir fosfat pil için pazar talebi küçüldü ve kurulu kapasite artmak yerine 2,5 GWh düştü. 2018'e girdikten sonra bu trend devam ediyor. 2018'in ilk yarısında, üçlü pillerin kurulu kapasitesi 2017 sonuna göre 11 puan artışla% 56,4'e ulaştı. Lityum demir fosfat pillerin pazar payı önemli ölçüde azaldı.
Mevcut piyasa talebinden yola çıkarak, üçlü pillerdeki nikel, kobalt ve manganez oranı oldukça güvenli olan 333'ten 523, 622 ve 811'e adım adım değişti. Çin Mühendislik Akademisi akademisyeni Yang Yusheng, nikel miktarı arttıkça malzemenin özgül kapasitesi arttıkça, pilin ısıl kaçak sıcaklığı ve güvenliğinin de kademeli olarak düştüğüne inanıyor. Başka bir nikel-kobalt-alüminyum üçlü bataryada (Tesla tarafından kullanılan), nikel oranı da% 80'dir ve bu da benzer problemlere sahiptir.
Aynı zamanda, yeni enerji araçlarının seyir menzilini arttırmak için çoğu otomobil şirketi, yüksek enerji yoğunluklu güç bataryaları kullanmanın yanı sıra, mümkün olduğunca çok sayıda batarya da takıyor. Çeşitli faktörlerin üst üste binmesi, yeni enerji araçlarının güvenlik performansını daha fazla tehdit haline getirdi ve yangınlar gibi güvenlik kazaları olasılığı önemli ölçüde arttı.
Güvenlik ve yüksek enerji yoğunluğu ikisine de sahip olabilir mi?
Cep telefonlarında ve dizüstü bilgisayarlarda lityum iyon pillerin uygulanmasından başlayarak, temel olarak pil güvenliği sorununu çözmek neredeyse 10 yıl sürdü, ancak zaman zaman hala güvenlik olayları yaşanıyor. 2016'da Samsung Galaxy Note 7, pil nedeniyle birden fazla güvenlik olayına neden oldu. .
Yeni enerji araçlarının hızlı gelişimi sadece 5 veya 6 yıl içinde oldu ve ilgili test doğrulama ve fiili kullanım inceleme süresi yeterince uzun değil.Ayrıca, tek bir arabanın taşıdığı lityum iyon tekli pillerin sayısı temelde binlerce birimdir ve bu da güvenlidir Kaza olasılığı, cep telefonu pilleri ve dizüstü bilgisayar pillerininkinden çok daha fazladır. Dolayısıyla bu aşamada elektrikli araçlarda akülerden kaynaklanan çeşitli güvenlik kazalarının olması şaşırtıcı değil, bunun akılcı bir şekilde ele alınması gerekiyor.
Şu anda, Çin'de yeni enerji araçlarının tanıtımı ve uygulaması kritik bir dönemdedir.Promosyon ve uygulamanın sürekli tanıtımı ve pazar uygulama ölçeğinin sürekli genişlemesi ile, araç bileşenlerinin eskimesi, yanlış bakım ve pil kalitesinin neden olduğu bazı güvenlik tehlikeleri kademeli olarak ortaya çıkmıştır. Son zamanlarda elektrikli araçların sık sık alev almasının ardından, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, tüm yeni enerjili araç üreticilerinin yeni enerjili araç ürünleri üzerinde bir an önce özel incelemeler yapmasını gerektiren bir bildiri yayınladı.
Yeni enerji araçlarının mevcut gelişmesiyle birlikte, 400 km'den fazla saf elektrikli batarya ömrü, yeni listelenen saf elektrikli araçların standart konfigürasyonu haline gelmiş gibi görünüyor ve uzun seyir menzili bir endüstri mutabakatı haline geldi. Geriye dönüp baktığımızda, durumun böyle olmayabileceğini göreceğiz! Tek taraflı seyir menzili arayışı, enerji tasarrufu yapmak ve emisyonları azaltmak için yeni enerji araçları geliştirme amacından büyük ölçüde saptı.
Mevcut lityum iyon piller için yüksek enerji yoğunluğu, birim hacim başına daha fazla aktif lityum iyonu olduğu ve güvenlik kazalarına neden olma olasılığının iki katına çıkacağı anlamına gelir. Bu nedenle, güç pillerinin yüksek enerji yoğunluğunun peşinde koşmamalı, güvenliği ilk sıraya koymalı ve güvenliği sağlama öncülü altında güç pillerinin enerji yoğunluğunu artırmalıdır. Nitekim 2016 yılında elektrikli otobüslerde veya üçlü pillerle donatılmış elektrikli otobüslerde, elektrikli otobüslerde üçlü pillerin uygulanmasını etkileyen birkaç yangın olayı yaşanmıştır.
Sıvı veya polimer elektrolit lityum iyon piller için, şu anda hem yüksek enerji yoğunluğunu hem de güvenliği sağlamak neredeyse imkansızdır. Hem güç pillerinin güvenliğini hem de yüksek enerji yoğunluğunu sağlamak için aşağıdaki iki yoldan daha fazlası yoktur: Biri katı elektrolit lityum iyon pillerin, yani katı hal pillerin kullanılması; diğeri, metal yakıt hücreleri ve alüminyum-hava pilleri gibi yeni tip pillerin kullanılmasıdır.
Ancak şu anda katı hal pilleri, metal yakıt hücreleri, alüminyum hava pilleri ve diğer yeni piller olsun, çoğu hala laboratuvar aşamasındadır.Özellikle yeni enerji araçlarında büyük ölçekli ticari kullanımdan uzak olan büyük ölçekli üretim henüz başlamıştır. Hala gidecek uzun bir yol var.
Şu anda belirtilmesi gereken şey, enerji tasarrufu ve emisyon azaltımını tam anlamıyla ilerletme amacının değişmeyeceği, yeni enerji araçlarının güçlü bir şekilde desteklenmesinin değişmeyeceği, ancak bu hedefe daha iyi, daha ekonomik ve daha güvenli bir yol ve yöntemle nasıl ulaşılacağıdır. Sürekli alışmamız ve iyileştirmemiz gerekiyor.
Daha heyecan verici içerik için lütfen WeChat genel hesabını [Power Battery Network] takip edin, sektörün yeni trendlerini günlük olarak güncelleyin!
