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從電動自行車鋰電池燃爆談起

2024/02/26
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近日,發(fā)生在南京市的一起火災事故造成重大人員傷亡。經初步分析,此次事故為高層建筑架空層的電動自行車停放處起火引發(fā)。電動自行車電池安全是近年來社會關注的焦點,據(jù)國家消防救援局統(tǒng)計,2023年全國共接報電動自行車火災2.1萬起,平均每天近60起,幾乎就是可移動的爆炸物。

那么,電動自行車為什么會變成消防風險中心區(qū)?這與三元鋰電池大量應用于電動自行車直接相關。相比傳統(tǒng)的鉛酸電池,三元鋰電池在能量密度和使用壽命上都明顯勝出,因而在電動自行車中普及很快,不過在安全性方面,三元鋰電池卻有較大隱患,因為其熱失效溫度低,容易起火爆炸,而且目前尚不存在對鋰電池起火的有效滅火劑,起火之后只能用滅火器來降溫和抑制爆炸。

鋰電池火災風險大

專業(yè)人士分析,三元鋰電池熱失效溫度不到200℃,必須要靠溫度傳感器嚴密監(jiān)控,并具備限制能量輸出的保護模塊,才能相對安全地使用。但以當前中國市場競爭之激烈,很多電動自行車生產企業(yè)一般都假設電池不會熱失控,最多改善一下電池組散熱設計,而不會像電動汽車一樣在電池組上部署防熱失控措施。有電池供應商表示,甚至有電動自行車廠商采用安全性更差的軟包鋰電池。還有用戶私下將原裝鉛酸電池的電動車改裝為鋰電池供電,風險隱患就更大了。

該專業(yè)人士表示:“這樣的一百度多就會爆燃的鋰電炸彈,已經隨著非常普及又不受監(jiān)管的非機動車型電動自行車,被分散到千家萬戶,每個城市每條街道每個小區(qū)都有。此時除了大量耗費警力登記篩查檢驗和強制報廢,已無他法。底層架空層電動自行車爆燃引發(fā)火災,每個城市每個街道每個小區(qū)都有機會,且風險隨著電池老化持續(xù)上升。”

還有一個風險更大但容易被忽視的產品是電動滑板車?,F(xiàn)在的電動滑板車都是用鋰電供電,有些就是用軟包電池供電,而且這種設備都是入戶充電,因而風險更高。

除了相關部門出臺更嚴格的監(jiān)管政策,有沒有辦法從技術上來降低電動自行車的爆炸起火風險呢?

對于存量車,除了集中在安全位置充放電以外,還可以于停放位置加裝明火檢測和噴淋設備,以盡可能降低起火后造成的傷害。

對于新生產的電動自行車,則有更多技術策略可供選擇,比如禁用熱失控溫度低于300℃的電池芯,控制單體電池芯容量上限等。此外,應用類似汽車上的電池管理策略,也能大幅降低起火風險。不過,成本上會有明顯上升,據(jù)專業(yè)人士分析,選擇更安全的鋰電池芯(成本或增加100到200元),增加熱保護電路(成本或增加100到200元),加強結構保護(成本增加幾十元),總體成本上會增加數(shù)百元。但以當鋰電池電動自行車的利潤來看,還是可以吃下這個成本。

當然,成本增加這么多,除非國家推出強制性規(guī)定,否則跟進的電動自行車生產商可能并不多。這時候,如果電池廠商與芯片公司緊密合作,能夠推出符合國家新的監(jiān)管政策,且針對電動自行車市場研發(fā)高安全、低成本鋰電池組安全的解決方案,則不僅能實現(xiàn)巨大的社會價值,也將獲得巨大的經濟利益。畢竟我國是電動自行車產銷大國,近年產銷量都在5000萬輛以上。

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