专家鉴定为比亚迪动力电池安全背书,但当前技术和检测仍不足以支撑高性能
电动汽车的迅速推广普及
最近两年,国内先后发生的电动汽车安全事故已有十几起。图为深圳“5·26”车祸
中被撞起火报废的比亚迪e6电动出租车。
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财新《新世纪》 记者 李雪娜
深圳“5·26”重大交通事故鉴定报告被期待已久。卷入事故的比亚迪股份有限
公司(002594.SZ/01211.HK,下称比亚迪)e6纯电动车,在等待对其安全性的权威认
定,而全球新能源汽车推广应用规模最大的城市深圳,乃至电动车行业,需要一份行
业政策如何延续的重要参考。
8月3日,这份报告正式对外公布。由中国汽车技术研究中心、交通运输部公路科
学研究院、公安部天津消防研究所、广东省消防总队、北方车辆研究所、深圳市计量
质量检测研究院等技术机构13名专家组成的事故鉴定专家组,最终认定,e6纯电动出
租车的电池并无爆炸,整车安全并无设计缺陷。
事件发生在今年5月26日凌晨3时,深圳市滨海大道上,一辆醉驾超速的红色日产
GTR跑车,以242公里的时速撞向同向行驶、时速为80公里的一辆比亚迪e6纯电动出租
汽车尾部,随后又撞上一辆燃油出租车。被撞的电动出租车随后撞树起火,车内司机
和两名乘客惨死其中,肇事跑车和燃油出租车则侧翻。
碰撞结果的差异引发电动车动力电池安全争议。专家鉴定报告最后认定,e6纯电
动出租车遭遇超乎寻常的严重碰撞后无爆炸,而是车身后部及电池托盘严重变形、动
力电池组和高压配电箱受严重挤压,部分动力电池破损短路、高压配电箱内的高压线
路与车体之间形成短路,产生电弧,引燃内饰材料及部分动力电池等可燃物质,形成
火灾。
这一鉴定,挡住了对比亚迪致命的指控,但不能完全消解严酷事故带来的冲击效
应。
对推广新能源汽车,尤其是电动汽车极为积极的深圳,一度暂缓2012年的新能源
汽车推广应用计划。全国性的电动汽车动力电池的安全检测修改方案,则被国家相关
部门提上日程。中国北方车辆研究所动力电池测试中心主任王子冬向财新记者透露,
国家电动车用动力电池的强制性标准内容正在加紧推进,相关征求意见稿将于今年下
半年推出,目前“正在内部会议讨论相关内容”。
电池考验
“5·26”事件并非电动汽车首次出事。最近两年,国内先后发生的电动汽车安
全事故已有十几起,已曝光的案例中,大多直接或间接关涉动力电池安全问题,且均
使用磷酸铁锂电池材料。
目前国内2000-3000家锂离子电池生产企业中,电动车用的锂离子电池生产90%以
上选用磷酸铁锂为原材料。比亚迪正是磷酸铁锂电池最重要的推手之一。与很多电动
车企业不同,比亚迪电动车全部使用自己研发生产的磷酸铁锂电池。其对外宣传资料
,多次提及其电池安全性能优异、抗撞击、耐高温,电热峰值可达350℃-500℃,即
使在最恶劣的交通事故中也不会爆炸。
此次“5·26”事件的专家鉴定报告,在一定程度上为此背书。根据鉴定报告,
GTR与e6发生相对速度超过100公里/小时、低重叠度的严重追尾碰撞,并造成e6尾部
与路边大树发生严重的“柱碰撞”,大树侵入e6车身深度高达1050mm。在这样的极端
情况下,e6装载的动力电池没有发生爆炸,在全车96节电池中,72节单体电池未起火
燃烧;参与燃烧的24节单体电池,铝合金外壳和电池极板局部烧毁,但电池极板仍保
持整齐、层次分明、没有显现爆裂现象。
事故鉴定专家组组长、中国汽车研究中心副主任吴志新同时承认,碰撞过程中,
e6纯电动出租车内出现电解液泄漏,24节单体电池参与燃烧,但是让车体钢板烧穿的
主因不是电解液,而是内饰材料。针对燃烧过程中爆炸声音,吴志新解释为“解救人
员砸玻璃声音”。
在场事故鉴定专家向财新记者表示,磷酸铁锂材料是相对比较安全的动力电池正
极材料。其化学结构较稳定,电池在充电过程中也耐过度充电。“从这一点来说,对
一致性要求不是那么苛刻,”Power Genix 首席运营官邓中一认为,“这就是为什么
选用磷酸铁锂材料做电池,在中国和美国比较普遍。”
不过,行业内也一直担忧磷酸铁锂材料的不足之处——比容量较低,即同等能量
下,磷酸铁锂作为正极材料的动力电池在重量和体积上,要大于其他锂离子材料的1
.4倍还多,因此磷酸铁锂材料生产的电池体积和重量要明显大于其他电池,在整车设
计中从外围给予安全保护的困难更大。
一位要求匿名的大型动力电池公司相关负责人指出,“电池能否放在最安全的位
置,也取决于材料本身。这也是为什么在纯电动车上能量密度上对电池设计和材料选
择提出比较高的要求。”邓中一也说:“目前大部分电动汽车缺乏整体安全设计,电
池只是搭载。什么地方有空间,电池就被搭载一下,缺乏整体安全设计的考虑。”
比亚迪e6车身总重约2.2吨,其中电池组重量超过了0.6吨,电池组铺满整个汽车
后座。不过,此次鉴定结论指出,e6“动力电池系统在整车上的安装布局,绝缘防护
及高压系统等方面设计合理,整车安全未见设计缺陷”。
但比亚迪e6续航里程达到300公里,最高充电能存储60度,加大了整车安全设计
保护的难度。中国工程院院士杨裕生向财新记者表示,续航流程越长,就需要越多的
电池组合,使车身更重、更大、对动力电池一致性和安全性提出更高的要求。
杨裕生认为,这些性能“都不是目前动力电池技术水平可以胜任,(电动车的整
体设计)甚至不适用电池特性。”相反,目前行业对纯电动汽车的性能要求和设计,
过分参照了传统汽车对加速快、时速高、续航里程长等高要求,并且得到国家政策的
引导。
在国家四部委联合发布《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》
明确提出,试点补助资金管理的补助标准根据动力电池组能量确定。对满足支持条件
的新能源汽车,根据动力电池组能量,按3000元/千瓦时给予补助。这给汽车企业一
种信号,即“电池组能量越高,获取的补贴越大”。
国家“863”节能与新能源汽车重大项目监理咨询专家组组长、事故鉴定专家组
顾问王秉刚也对财新记者指出,目前企业和政府都在追求纯电动车高的续航里程,对
较低能量比的对磷酸铁锂电池是一个很大挑战。“合理的续航里程在150公里左右。
”王秉刚说。
检测标准缺口
与电动汽车过度追求高性能不匹配的是,这一行业的检测标准并不完善。
目前,国内已发布实施了涉及电动汽车整车安全、动力电池、燃料消耗量试验方
法、充电接口、通信协议等60项国家标准和行业标准,出台了《新能源汽车生产企业
及产品准入管理规则》,初步建立了电动汽车标准法规体系。
其中,动力电池检测标准为2006年颁布,检测项目包括针刺、过充、过放、挤压
、跌落、高温、短路等。中国北方车辆研究所动力电池测试中心主任王子冬介绍说,
上述检测标准最早于2003年-2004年探讨,多参考借鉴国外标准和手机电池或电动自
行车检测标准而制定。
目前工信部认可的动力电池检测机构,仅有中国北方车辆研究所和中国电子科技
集团公司第十八研究所。两家机构的检测对象,只有单体电池和由五串或十串电池串
联的电池模块,实际商用的整套电池系统的检测无法进行。
比亚迪e6电动车搭载电池通过的挤压测试,即针对单体电池,由中国北方车辆研
究所检测完成。而近百块电池串联而成的比亚迪e6电池组,却没有经过第三方权威机
构检测,改由比亚迪自行测试完成。
“5·26”事故鉴定专家组组长吴志新坦言,目前国内单体电池和模块检测对动
力电池安全有一定保障,但也正在加入电池组安置功能等系统检测标准。
多位接受财新记者采访的业内专家认为,剥离掉电池组的单体电池挤压测试,远
远不足以模拟电动汽车实际运行中可能发生的路况碰撞风险。
杨裕生也明确表示,要电池组用到车上来才能测其安全性,而非单体电池简单测
试所能保障。理由是,电动汽车实际中发生的事故,多是电池组带电碰撞,要考虑电
池内部结构是否形变,整个电池包分布的多个正、负极之间是否发生短路,电解液是
否泄漏,并引发燃烧。可资参照的是,美国电动车碰撞安全标准规定,就特别强调电
池组要保持有电状态,以更接近电池在实际路况中的碰撞。
一位不愿具名的参与标准制定研究专家向财新记者表示,2006年制定的检测标准
,更多是从物理角度考虑规范标准,电池本身安全角度,即化学层面考虑的比较少。
“化学结构的变化更专业一些,但这又会在标准上对一些电池生产企业造成‘限制’
。”
该专家指出,目前,国内做动力电池的企业,更多追求“形似”,“比如短路检
测过不了关的,电池生产企业加一些规避短路状况发生的物质,从物理层面可以通过
标准检测,但这可能带来化学结构上的某些变化,并没有实际提高电池本身的安全性
”。
比克电池董事长李向前则认为,手机电池安全检测标准,被借鉴到电动自行车检
测标准,后者又被借鉴到电动汽车检测标准中。因此现行检测标准并非针对电动汽车
自身特性制定。
“实际上我们现在在做的试验只是代表性的试验,而非覆盖所有面的试验。”王
子冬说。但他强调,目前的试验标准,“已经大量杜绝了电动汽车安全事故的发生”
。
王子冬向财新记者透露说,目前,国家电动车用动力电池的强制性标准内容正在
加紧推进,该标准将于今年下半年推出征求意见稿,目前“正在内部会议讨论相关内
容”。强制性标准将进一步提升对动力电池安全性要求,修改此前一些针对性不明确
的检测内容。
高速发展风险
一个不争的事实是,新能源汽车发展在中国上升为国家战略,发展迅猛。
在事故发生的一个半月前,4月18日,中国刚刚通过了《节能与新能源汽车产业
发展规划(2012-2020)》,按照规划,到2020年,新能源汽车累计销售量计划达到
500万辆,并以纯电动汽车为主。
来自工信部的数据显示,国内示范推广各类节能与新能源汽车累计达1.6万辆,
其中新能源汽车超过8000辆,建设和安装各类充电站、充电桩1万多个。作为产业链
上游的动力电池行业也迎来爆发式增长。2011年末,全国动力电池的需求量大约在17
亿安时,预计2015年将达到100亿安时,平均每年新增产能20亿安时。
公共领域是新能源车商用首先突破的市场。截至目前,国内已有25个城市进行了
公共服务领域的示范推广,多以财政政策鼓励在公交、出租、公务和环卫等领域,率
先推出电动车等新能源汽车。目前运行的8000辆电动汽车,几乎全部来自以上领域。
李向前对财新记者表示,电动车在公交领域试运行的模式并无问题,但前提条件
是必须确保其动力电池技术质量合格,用“质量过硬的车”,因为直接关系到人身安
全问题,“容不得任何犯错纠错的机会”。
但同样来自工信部的数据显示,截至目前的全国电动汽车市场保有量为8000辆,
其中发生自燃或其他故障已达十余起,故障概率达到千分之一左右,远高于手机电池
约千万分之一、笔记本电池几百万分之一的故障概率。
多位动力电池行业的专业人士指出,目前国产动力电池一致性仍不够好,成组技
术亦尚在完善中,动力电池系统安全性、可靠性不稳定,动力电池使用的隔膜等关键
材料也尚未突破。“缺乏技术支撑的电池产品,即便进入市场,只会带来电动汽车更
大的安全隐患。”李向前说。
在深圳,推进速度极快的公共领域电动车试运营在“5·26”事件之后受到影响
。“2012年推广计划已暂停,新的启动时间要等到调查结果公布以后。”深圳市发改
委重大项目办公室主任助理、深圳市节能与新能源汽车领导小组办公室主任陆象桢告
诉财新记者。这份涉及数千台各类新能源汽车的推广计划在3月刚刚调整确定。
实际上,政府主导的公共领域试运行,最终希望开启的仍是庞大的私人购车领域
。目前,全国已有六个城市开展了私人购买新能源汽车补贴试点工作。但即便在号称
全球新能源汽车推广应用规模最大的深圳,私人购买电动汽车的数量也可以忽略不计
。
王子冬直言,公众不应对电动汽车使用功能要求过高 ,“目前电池技术还没达到
那一步”。
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FROM 60.10.96.*