新能源汽車一直倍受大家的關(guān)注,隨著油價的一再上漲,很多人都會關(guān)注新能源汽車的發(fā)展。前一段時間新能源汽車發(fā)生的自燃事件,也廣受大家的關(guān)注,很多消費者在燃油汽車和新能源汽車之間搖擺不定。
自燃事件還未平息,最近又有一則關(guān)于新能源汽車的消息傳出來,受到大家的熱議,這下很多朋友對新能源汽車又有新的認識。很多購買了新能源汽車的車主直呼趕緊把自己的車子賣了!到底是什么原因呢?一起來聽一下:
大部分人買新能源汽車的目的就是想節(jié)約一下油錢,再加上政府的補貼力度非常大,上牌問題無后顧之憂,才選擇了新能源汽車。但現(xiàn)在的問題是,確實節(jié)約了一部分油錢,但是在更換電池的時候卻犯了難。
新能源汽車的電池更換費用大概在5萬到6萬之間,對于普通的老百姓來說,這不算是一個小數(shù)目。一輛輛新能源汽車的費用,其中電池占了絕大多數(shù),電池的好壞決定了整輛車的質(zhì)量好壞,電池的價格也決定了整輛車的價格。也就是說,如果電池出現(xiàn)了問題,這輛車基本上也不能再用了。
新能源汽車基本都有6年的保修期,很多人會認為保修的時間很長,解決了自己的后顧之憂,但實際上,并不是車子的所有問題在保修期內(nèi)都可以保修的,很多情況都是需要自己再去掏錢更換或修理。而廠家所說的保修,指的是電池壞掉的情況下,才給你修理的。如果更換一次電池需要5w塊錢,超過保修范圍的其他費用,比如一些人工費、各種配件費用也不是小數(shù)。很多車主表示,這些年把省下來的油錢都用在維修上了,還不如直接把車子賣掉。
雖然新能源電池的價格不斷降低,電池也越來越便宜,但是就目前的形勢來看,更換電池的費用讓大家無法承受?;蛟S,新能源汽車在發(fā)展的道路上還需要很長一段路需要走。等到新能源汽車發(fā)展成熟了, 尤其是電池發(fā)展成熟了, 才能獲得大眾的認可。
[行業(yè)監(jiān)管] 多部委出手加強新能源車安全監(jiān)管 特來電充電網(wǎng)兩層防護讓燒車事故減少65%
我國大力推廣應(yīng)用新能源汽車已有10年,10年來,“里程焦慮”和“安全焦慮”如影隨形。近期,地庫中的新能源汽車冒煙后爆燃,維修中的新能源汽車燃燒起火,充電中的新能源汽車突然自燃,行駛中新能源汽車在路上起火,停車場多輛新能源汽車起火燒毀……多個國內(nèi)外品牌新能源汽車接二連三起火,再度點燃了業(yè)內(nèi)外對新能源汽車安全的焦慮情緒。
安全焦慮情緒蔓延 多部委出手加強新能源車安全監(jiān)管
特銳德董事長于德翔
“新能源汽車安全是懸在每個主機廠和電池廠老板頭上的一把刀,隨時會血淋淋的落下來!”4月22日,特斯拉在上海發(fā)生起火事故的第二天,特銳德(300001)董事長于德翔感嘆道。
特銳德集團品牌總經(jīng)理趙健也補充說:“新能源汽車滿電或過充時燒車往往是爆炸型燒車,威力很大,會波及到周圍的車輛和建筑物,一輛車燒了還可以控制,也可以淡化影響,但是如果一個車庫的車燒了,甚至建筑物的燒毀,甚至車上有人……這個問題就大了?!?/p>
據(jù)國家市場監(jiān)管總局此前發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2018年我國已發(fā)生新能源汽車起火事件40余起。來自特銳德的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也顯示,2011年至今,每年的新能源汽車起火數(shù)量基本上呈逐步上升的趨勢。
新能源汽車起火事故頻發(fā),也引起了國家相關(guān)部委的高度重視。
3月14日,市場監(jiān)管總局發(fā)布汽車三包新規(guī)(《家用汽車產(chǎn)品修理、更換、退貨責任規(guī)定(修訂征求意見稿)》),提出將動力電池、電機等新能源汽車特有重要部件納入退換貨范疇。
3月18日,市場監(jiān)管總局辦公廳發(fā)布《進一步加強新能源汽車產(chǎn)品召回管理的通知》,通知要求,從2018年1月1日至該通知印發(fā)前發(fā)生的火災(zāi)等事故,有關(guān)生產(chǎn)者應(yīng)逐一調(diào)查分析事故原因,并于2019年4月30日前提交分析報告。此外,文件還對三電零部件企業(yè)、新能源汽車生產(chǎn)者、相關(guān)機構(gòu)和監(jiān)管方分別提出了要求。
5月10日,工信部組織召開加強新能源汽車安全管理電視電話會議。辛國斌指出,安全是事關(guān)新能源汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的第一要務(wù)。近期,新能源汽車安全事故呈現(xiàn)多發(fā)態(tài)勢,全行業(yè)必須高度重視,采取有效措施,消除安全隱患,加快建立全面的安全保障體系,提升新能源汽車安全水平。
辛國斌還提出了推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的四點要求:一是強化整車運行監(jiān)控體系;二是切實加強新能源汽車安全監(jiān)管;三是健全安全標準規(guī)范體系;四是加強行業(yè)自律,做好宣傳引導。
特來電
特來電充電網(wǎng)兩層防護 讓燒車事故減少65%
據(jù)悉,在強化整車運行監(jiān)控體系方面,特銳德在4年前就開始布局。
公開資料顯示,2014年年中,在壟斷市場5年之后,國家電網(wǎng)宣布全面放開新能源汽車充換電設(shè)施市場,吸引了大量社會資本入局“跑馬圈地”,創(chuàng)業(yè)板第一股特銳德也是在這樣的背景下成立了充電樁業(yè)務(wù)子公司——特來電。
5年來,特來電累積投資50多億元,前4年累積虧損6億元。4月29日,于德翔在寫給股東的公開信中,正式宣布特來電在2018年跨過盈虧平衡線,并于2019年正式開始盈利。在我國充電基礎(chǔ)設(shè)施商業(yè)化運營的十年間,特來電是首家,也是目前唯一一家正式宣布開始盈利的企業(yè)。
在充電樁行業(yè)最為艱難、眾多企業(yè)出局的2018年,特來電為何能逆市跨過盈虧平衡線?在電池網(wǎng)看來,特來電龐大充電網(wǎng)絡(luò)以及對新能源汽車充電安全的重視功不可沒。
新能源汽車安全技術(shù)發(fā)布會現(xiàn)場
5月11日,特來電在中國新能源生態(tài)科技館舉辦“面向新能源車安全的充電網(wǎng)兩層防護技術(shù)”發(fā)布會。本次發(fā)布會由中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進聯(lián)盟、中國動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟聯(lián)合主辦,工業(yè)和信息化部相關(guān)領(lǐng)導、國內(nèi)汽車行業(yè)的知名專家以及知名汽車企業(yè)和電池企業(yè)的領(lǐng)導出席會議。此次特來電發(fā)布的充電網(wǎng)兩層防護技術(shù)實現(xiàn)可預(yù)測、可預(yù)警、可控制、可追溯。通過充電主動防護和大數(shù)據(jù)監(jiān)測保障電動汽車、電池、充電全生命周期的安全。
特來電副總裁、首席科學家鞠強
特來電副總裁、首席科學家鞠強介紹,其實早在2015年,特來電就發(fā)布了CMS(柔性智能充電管理系統(tǒng))主動防護技術(shù),從那時候開始,新能源汽車充電安全就一直是特來電整個技術(shù)體系中非常重要、不可或缺的一個有機組成。
“通過對歷史起火事故進行分析,我們可以看得到,起火發(fā)生的階段有幾種可能——充電過程中、滿電靜置中、行駛中和其他情況。其中,充電階段是新能源汽車最容易發(fā)生起火事故的階段”鞠強表示,“并且,實際的數(shù)據(jù)也證明,很多在其他階段的起火事故,根本原因還是在充電階段導致的電池損傷引起。
據(jù)歷史數(shù)據(jù)顯示,80%的新能源汽車自燃事故是發(fā)生在充電中或充滿電后一小時,這恰恰可以通過充電網(wǎng)的主動防護解決。作為國內(nèi)最大的公共充電運營商,特來電以科學大數(shù)據(jù)模型為依據(jù),基于新能源汽車充電主動防護和大數(shù)據(jù)監(jiān)測保障,研發(fā)并建立了兩層安全防護體系:CMS主動防護和大數(shù)據(jù)安全防護。在BMS(電池管理系統(tǒng))控制整車充電行為的同時,CMS會進行二次檢測,發(fā)現(xiàn)異常時,會觸發(fā)主動防護及時終止充電訂單,保護充電安全。特來電CMS主動防護技術(shù)體系具體包含了充電電壓不匹配、控制器通信故障、電池過溫、電池低溫、電池溫度異常、電池過充等11種防護模型。在CMS基礎(chǔ)之上,特來電建立了基于大數(shù)據(jù)的第二層安全防護體系,涵蓋了8種防護模型。每筆充電數(shù)據(jù),在大數(shù)據(jù)平臺都會被這19種模型分別計算、分析,其中異常的數(shù)據(jù)會產(chǎn)生報警。如果觸發(fā)了主動防護的11種指標之一或者大數(shù)據(jù)的8種指標之一,則會被停止充電。當某輛車在一段時間內(nèi),連續(xù)觸發(fā)了主動防護(停止充電),那么這個行為將會被通知用戶、運維崗與安全崗,進行相關(guān)的檢修檢測。
與會嘉賓參觀參觀中國新能源生態(tài)科技館
特來電充電網(wǎng)兩層防護體系尤其是CMS主動柔性智能充電系統(tǒng),能夠動態(tài)調(diào)節(jié)使用功率,減少對電網(wǎng)的沖擊,加之充電過程中與BMS協(xié)同的主動防護, 可以制定合理的充電策略,并在充電過程中做出適當?shù)念A(yù)警行為,大大提高了充電過程的穩(wěn)定性和安全性。據(jù)了解,特來電充電網(wǎng)比傳統(tǒng)的充電方式能夠延長電池使用壽命30%以上,為每一輛車量身定制安全保護模型,可以使充電安全的事故降低65%以上。
具體來看,據(jù)特來電大數(shù)據(jù)云平臺統(tǒng)計,在2018年特來電的3780萬筆訂單中,特來電防護體系共防范了46萬筆的不安全充電,安全防護比達1.22%,預(yù)防燒車事故38起,相當于減少65%嚴重燒車事故;而2019年1月到3月,充電安全兩級防護技術(shù)也已經(jīng)預(yù)防了4-10 起重大事故。
充電安全數(shù)據(jù)互通 充電網(wǎng)大數(shù)據(jù)保障新能源車安全
值得注意的是,特來電目前已擁有技術(shù)專利1033項,研發(fā)團隊超過1000人,引領(lǐng)了新能源汽車充電網(wǎng)的17項關(guān)鍵技術(shù),同時取得技術(shù)水平世界第一、云平臺大數(shù)據(jù)世界第一的成績,支撐日均千萬訂單、50TB的數(shù)據(jù)量,就是最好的證明。而且,攻克了兩項世界“卡脖子”技術(shù)。其中一項是基于無人駕駛的人工智能充電弓技術(shù),另一項是乘用車無人充電機器手。
而在萬物互聯(lián)的變革時代,大數(shù)據(jù)已逐漸成為我們生活中不可分割的一部分,在新能源汽車領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)將成為新能源汽車乃至未來智慧出行的核心。目前,特來電在全國313個城市投建了21.6萬個充電樁,總充電次數(shù)也已突破7000萬筆,形成了在新能源汽車數(shù)據(jù)采集和建立大數(shù)據(jù)庫方面的領(lǐng)先優(yōu)勢?!疤貋黼姷某潆娋W(wǎng),現(xiàn)在每天有16萬筆訂單,充500多萬度電。汽車、BMS、充電槍,在信息流與能量流上,有著海量數(shù)據(jù)的交換?!本蠌姳硎?,海量數(shù)據(jù)處理及大數(shù)據(jù)分析挖掘能力為特來實現(xiàn)電大數(shù)據(jù)服務(wù)提供了基礎(chǔ),為此特來電打造了充電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)“三網(wǎng)融合”的生態(tài)。
特來電智能充電系統(tǒng)
領(lǐng)先的技術(shù)研發(fā)實力和云平臺技術(shù)水平,再加上覆蓋全國的龐大充電網(wǎng)絡(luò),使特來電在新能源汽車充電和數(shù)據(jù)采集以及大數(shù)據(jù)分析等方面形成了技術(shù)壁壘,在汽車充電安全方面具有了獨一無二的領(lǐng)先優(yōu)勢。也正是這些高防護、高安全的技術(shù),保障了特來電21.6萬充電樁無一例安全事故發(fā)生。
特來電本次發(fā)布的充電網(wǎng)兩層安全防護技術(shù),首次打破了新能源汽車動力電池安全完全依靠BMS管控的傳統(tǒng)觀念,實現(xiàn)了從電網(wǎng)、充電、BMS到電池、車輛的貫穿。
安全生態(tài)圓桌對話
對于這一技術(shù)成果,王秉剛、董揚、許艷華、王子冬、劉永東以及來自上汽集團、長安新能源汽車、奇瑞新能源汽車、比亞迪汽車、一汽集團、金康新能源汽車、蔚來汽車、北京新能源汽車、廣汽新能源汽車、吉利汽車、宇通汽車、長城汽車、金龍汽車、東風暢行、寧德時代、億緯鋰能、國軒電池、力神電池等汽車和電池行業(yè)的25位頂級專家形成的專家團給予特來電“面向新能源汽車安全的充電網(wǎng)兩層防護技術(shù)”高度評價:“項目成果達到國際領(lǐng)先水平,能夠有效保護新能源汽車的安全”。
外,特銳德已與通用電氣、寶馬汽車、大眾汽車、威馬汽車等達成全面戰(zhàn)略合作協(xié)議,與曹操、首汽、輕享、華夏、順豐等加大了運營合作力度,共同推進新能源汽車以及充電基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外,公司還與長安、吉利、紅旗汽車、東風暢行、廣汽新能源、奇瑞新能源、比亞迪、威馬汽車、寧德時代、金康汽車、華人運通等達成技術(shù)或戰(zhàn)略協(xié)議,在保證用戶隱私的前提下,打通相關(guān)的充電安全數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,并在充電安全事故的分析上通力合作,共同建立一套基于大數(shù)據(jù)的新能源汽車及電池全生命周期追溯體系,共同維護新能源汽車安全保障。
關(guān)于電芯先串后并/先并后串成組可靠性和安全的比較
知化汽車
這個問題在初入行時比較困擾,現(xiàn)在也沒有完全思考清楚,文章寫得比較早,有些不正確的地方還請斧正。
通常來講,電動汽車所需要的能量系統(tǒng)電壓往往達到數(shù)百V,而電流也需要幾十或上百安培,這就需要對現(xiàn)有的電芯進行串關(guān)連:基本的原理是并聯(lián)以滿足容量、電流要求;串聯(lián)以滿足電壓要求。
總的來講,電池組的連接方案共有3種:先串后并、先并后串、串并混合。
在進行電池組的方案選擇時重點考慮快充、成本和安全可靠性。
一些典型車輛的電池系統(tǒng)成組方式(此處串并不分先后):
Model3 LR: 96s46p
Model S 85kWh: 96s74p
Jaguar I-PACE: 108s4p
Audi e-tron: 108s4p
Leaf-2011: 96s2p
BMW i3 :96s1p
對于不同的串并成組方式,可以從可靠性、安全性和電芯管理成本BMS等角度來分析。
可靠性分析:
m個元器件串聯(lián)成子系統(tǒng),再由n個子系統(tǒng)關(guān)聯(lián)成系統(tǒng),則系統(tǒng)可靠性為:
m個元器件并聯(lián)成子系統(tǒng),再由n個子系統(tǒng)串聯(lián)構(gòu)成系統(tǒng),則系統(tǒng)的可靠性為:
假設(shè)每個電芯的可靠性相同,Ri=0.99,以Audi e-tron系統(tǒng)為例,共有432個電芯組成,如果(1)先串后并,108個電芯串聯(lián)后再4組并聯(lián),
2)先并后串,4個電芯先并聯(lián)后,再108組電芯串聯(lián),
以看出:
先串后并的連接方式,系統(tǒng)整體的可靠性會小于單體電芯;
先并后串的連接方式,系統(tǒng)的整體可靠性會大于單體電芯。
安全性分析:
對于系統(tǒng)來講,電芯故障的兩個極端情況為:斷路、短路。
對先串后并的電路來講,由于先串的過程中,電路的電壓增大,當某個電芯斷路時,此時電池包電壓不變,但斷路電芯所在支路不參加工作,整個電池包內(nèi)阻會增加、容量減少。而斷路電芯兩端的有可能形成高電壓,進而產(chǎn)生電弧的危害。當電芯短路時,此電芯所在的支路仍可以繼續(xù)參加工作,由于電壓降低,使其他支路對此支路進行放電,由于僅有一個電芯的壓降差,所以回路電流不會很大,此種情況不會造成很大危害。
對先并后串的電路來講,在并的過程中,電壓不會增加,所以當某個電芯斷路時,沒有電弧的危害,但是電芯短路的危害就比較大。因為當并聯(lián)某電芯發(fā)生短路時,其他所有的并聯(lián)電芯會對此進行放電,由于電芯的內(nèi)阻通常都是毫歐級,所以此時短路電流會達到上百安,有甚者會達到上萬安培,瞬間的過流極有可能造成電池熔化起火,從而引起成火災(zāi)事故。此外,并聯(lián)電路形成的環(huán)流,雖然在一定程度上有均衡作用,但由于環(huán)流基本不受監(jiān)控,可能存在不確定的風險。
電芯管理成本
先串后并的電池組,需要更多的傳感器、布線,BMS通道多,成本高;先并后串,并聯(lián)的電芯當成一個,監(jiān)控及BMS通道簡單、少,成本低。
其他:
過流能力:這個因素主要是對于有快充需求或高功率需求時,要重點考察的因素,先串后并的系統(tǒng)過流能力強,先并后串的系統(tǒng)過流能力不容易提高。
對于先串的方式,還要注意到整個串聯(lián)下來的模塊電壓最好處于安全電壓范圍內(nèi),以方便裝配和生產(chǎn);對于先并的方式,要考慮到當電芯短路時,其他電芯所放能量是否會引起熱失控。
綜合以上,串并基本方式的對比如下:
大眾聲稱其電池可供電動汽車“終生使用”
據(jù)外媒報道,自首款主流電動汽車問世以來,全球的電動汽車制造商都一直在努力解決有關(guān)電池消耗的問題。法國汽車制造商標致(Peugeot)甚至提出,一旦其汽車在5年運行期間內(nèi)電池出現(xiàn)退化,就可付費更換電池組。但是,大眾(Volkswagen)對于該問題似乎有一個更加高效的解決辦法。大眾電池卓越中心(Volkswagen's Center of Excellence for Battery Cells)主管Frank Blome表示,他們的電池組跟他們即將推出的電動汽車系列一樣,非常耐用。
然而,考慮到電動汽車消費者都希望他們的電動汽車至少能夠使用8至10年,大眾的此次聲明似乎有點激進。Blome表示,對于即將推出的一系列電動汽車,大眾都是圍繞電池組進行設(shè)計,以最大限度地利用空間存儲電能。而且現(xiàn)在電池組都轉(zhuǎn)移安置在車身下部,位于前后軸之間,可讓其電動汽車的續(xù)航里程達到340英里(550公里)。
在談及此類電池組的效率時,Blome表示,只要大眾電動汽車的駕駛員堅持高效充電,新電池在8年內(nèi)或汽車行駛里程達10萬英里(16萬公里)時,最低充電容量仍可保持70%。高效充電要求車主選擇正常充電,而不是快速充電,并且只將電池組充滿80%,而不是100%的電。Blome還建議,在汽車電量下降至50%,而不是等電池組完全耗盡時再給電池充電,將有助于延長電池壽命。
Blome解釋表示,大眾在MEB平臺生產(chǎn)電動汽車,此類電動汽車的電池組有一個“巧克力棒”結(jié)構(gòu),能夠容納大量由單個電池組成的電池模塊。此類模塊化結(jié)構(gòu)讓設(shè)計過程更加靈活,如果需要的話,大眾能夠在系統(tǒng)中納入更多模塊,從而提高汽車的續(xù)航里程。而且,此類結(jié)構(gòu)有利于將電池組的生產(chǎn)變得更加具成本效益。
在談到集成固態(tài)電池時,Blome表示,雖然固態(tài)電池組比鋰離子電池更輕、能量密度更高,但是在相當長一段時間內(nèi)還無法實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。但是,由于固態(tài)電池組更具經(jīng)濟效益、充電速度更快、可支持更長的續(xù)航里程,因此,大眾可能會在2025年或2030年之前將其用于電動車型。
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原文標題:[熱點追蹤] 自燃事件還未平息,又出現(xiàn)電池更換問題!新能源汽車何去何從?
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