淺析新能源汽車起火的四種原因

從新能源汽車發(fā)生起火時所處狀態(tài)可歸納為充電時起火、碰撞起火、浸水起火和停駛狀態(tài)起火四種，其主要緣由是動力電池?zé)崾Э?，最初出現(xiàn)起火或爆炸。

2018年以來，國內(nèi)新能源車發(fā)生多起起火燃燒事件，為正快速發(fā)展的新能源汽車產(chǎn)業(yè)帶來絲絲隱憂。其中部分新能源乘用車事故包括：

資料來源：高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）整理

從以上新能源汽車發(fā)生起火時所處狀態(tài)來看，可歸納為充電時起火、碰撞起火、浸水起火和停駛狀態(tài)下起火四種，其主要緣由是動力電池?zé)崾Э兀畛醭霈F(xiàn)起火或爆炸。

一、充電時起火

新能源車在充電時起火是新能源汽車最常見的起火情況之一，上文提到的野馬電動車起火就是屬于這種情況，主要是由于BMS監(jiān)測失效下動力電池出現(xiàn)過充引起：

新能源車在充電時，BMS會根據(jù)所監(jiān)測的電池狀態(tài)給出一個合理的充電方案，然后通過與充電樁的通訊來控制充電條件。由于每個單體電芯內(nèi)阻、自放電率、衰減率等具體參數(shù)發(fā)生波動，無法保持一致。雖然在成組前會對電芯進行分組，但隨著使用時間增長，個體電芯差異變大，BMS對電池的檢測準確率會越來越低，最終導(dǎo)致BMS失效，從而造成動力電池過充。

當(dāng)過充發(fā)生時，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量過少，導(dǎo)致電池容量形成永久性下降。在負極端，鋰原子飽和之后，再充電會使鋰金屬堆積在負極材料表面，形成樹枝狀結(jié)晶。久之，鋰枝晶會穿破隔膜，造成正負極短路，熱能釋放。同時，過充時電解液等材料往往會裂解產(chǎn)生氣體，氧氣堆積在負極表面，導(dǎo)致電池起火。

二、碰撞后起火

碰撞起火是近期新能源車事故較多出現(xiàn)的情況之一。車在高速行駛時動量相當(dāng)大，尤其在高速公路。高速撞擊導(dǎo)致汽車變形，從而電池組也相互擠壓變形，最終損傷破裂與短路，造成電池的局部熱集聚，燃燒起火。同時，劇烈碰撞本身也可能產(chǎn)生火花，在電解液等可燃物質(zhì)與氧氣接觸下極易燃燒。

特別是對于三元鋰離子電池而言，碰撞起火更容易，因為其熱失控溫度不足200℃，而且三元材料在達到一定溫度時還會分解釋放出極活潑的初生態(tài)氧，即使在沒有外界氧氣供應(yīng)的情況下，這種電池內(nèi)部就“完整地具備”燃燒三要素。

三、停駛下起火

新能源車停駛時起火可能有兩方面原因引起，一方面當(dāng)汽車停駛時，散熱系統(tǒng)停止工作，此時電池?zé)崃坎⑽赐耆⑷?，熱量在局部集聚，從而?dǎo)致高溫，引起燃燒；另一方面可能受環(huán)境溫度影響，由于動力電池包往往安裝在車的底部，高溫天氣下地面輻射的大量熱量被電池包吸收，長時間造成動力電池?zé)崾Э?，而?dǎo)致動力電池起火。

對于第一個停駛時起火原因，可以在車停駛后不要立即熄火，讓散熱扇多運行一會兒，也可通過對動力電池組增置主動散熱裝置來達到散熱；對于第二種停駛起火可在電池包內(nèi)部加一層隔熱墊，不過這樣電池包的能量密度會稍有下降。

四、浸水后起火

浸水后起火原因跟新能源車所配置的電池箱密封性有很大關(guān)系。正常情況下，新能源車電池包都是密封的，出廠產(chǎn)品需達到安全合格標準，但這些檢測指標有限值，如果車輛浸泡時間過長，不排除電池箱仍然會滲水。例如水里會有水壓壓迫電池包密封件；另外雨水呈弱酸性并有大量雜質(zhì)，會腐蝕密封及高壓插件，從而加速電池包進水等等。

一般新能源車用動力電池箱的防水等級在IP67及以上級別，即電池底部到水面距離1米，頂部到水面0.15米狀態(tài)下，可浸泡三十分鐘。防水IP68級則是更長時間的持續(xù)浸泡。所以在日常生活中的雨天涉水或則短時間浸水等使用場景下沒有問題。但是若電池箱的密封性未能達到防水要求或者電池箱長時間浸水，則極易使電池包進水，導(dǎo)致內(nèi)部電芯短路引起電池著火。

高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）認為，安全性是新能源汽車最基本也是最重要的性能，需要產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)自始至終引起高度重視。動力電池作為新能源汽車的核心，對整車續(xù)航、駕駛感等有直接影響，其對安全性影響也更直接更關(guān)鍵。動力電池企業(yè)不能為了提高某些性能，而以降低或忽視整體安全性為手段。在提升能量密度、快充性能等關(guān)鍵指標時，需以安全性及可靠性能得到保證為前提。