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电动车品牌竟公开拒绝针刺试验?电池安全的标准究竟是什么

2021年10月23日 19:43:15
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来源:懂车

作者:肖鱼;转载请带以上信息视为自动授权

“针刺实验去哪了?”

前阵子,某国产高端电动车品牌发布了自己研发的电池系统技术,在媒体问答环节,该品牌宣称,电池在专业实验室中进行了挤压、碰撞、高温淋水等安全测试,表现都非常好。但眼尖的网友发现,该品牌提到的测试种类中,竟然没有针刺实验!于是对车企发出了灵魂拷问。

对于网上的质疑,该品牌的负责人回应道:“在电池的研发过程中,针刺与加热试验都会做。但在真实的用户使用场景下,电池包因为针刺被破坏的概率极低。”他还补充说,从之前长时间试验的结果来看,针刺试验的波动性较大,有时好有时好,并不稳定,作为车企,不太方便把测试结果作为最后结论告诉消费者。

此番言论就引发了很多网友的不满,觉得自己被当做傻子了。有很多其它的电动车,都大方地展示了针刺试验的全程视频,扎进去之后未见明火,以此来向消费者保证电池的安全性,怎么到你这里,就变成“遇见的概率低、结果不稳定,所以不公开”了?其实是心虚不敢展示吧?

鉴于有这种争论,我们就很有必要聊聊,到底针刺实验重不重要。

所谓针刺实验,顾名思义就是用一根钢针插入单体电芯之中,至于这样做的原因,说白了就是模拟电池内部结构遭到破坏而产生的短路,因为保护结构失效,大量能量会聚集于受损处,如果电池的安全性不够好,化学反应就会引发大火以及剧烈爆炸,这是非常危险的,而且一枚电芯的受损爆炸带来的破坏,会摧毁其它的电芯,从而产生连锁反应。反之,如果电池足够稳定,则短路不会引发明火。

需要注意的是,针刺试验与普通的短路试验并不是一个性质,短路试验主要通过搭电线来制造外部短路,不损坏内部,对电池的破坏要小一些,也无法模拟电池遭遇撞击和击穿后的反应,所以两者无法互相取代。

说完了穿刺测试的意义,我们也聊聊涉事品牌负责人的答复是否有道理。

于情而言,“电池遇到针刺的概率低”并不能作为借口,作为安装于车身的底部的巨大零部件,遭遇磕碰、撞击都是有可能的,车企有责任保障最基本的安全性。但是于理而言,针刺试验的波动性确实很大,穿刺部位的不同、电芯的尺寸、穿刺时电池的温度,都可能影响试验结果,所以不稳定;更重要是的,今年开始实施的新国标GB30381-2020,已经删除了之前GB/T 31485-2015中关于针刺试验的部分,车企并没有义务将针刺结果展示给公众。

这件事情对于大家而言可能很不可思议,一般来说标准都是越来越高的,为什么新国标反而取消针刺测试呢?其实被取消的还不止这一项,单体电芯的跌落、海水浸泡、低气压测试;电池包的电子装置振动、跌落、翻转测试也被取消。你能说这些测试不重要吗?当然不能,它们模拟的恶劣情况,都是电动车在使用中可能碰到的环境,或者是在车祸中遭遇的险情,取消之后就让大家心里没有底。

一些关键测试的标准,在新国标中也有所降低,比如说挤压测试,挤压速度从4-6毫米/秒降低到了低于2毫米/秒,挤压变形量从30%降低到了15%;又比如说过充测试,充电倍率和终止电压都低于旧版国标,堪称是大放水。

在过放电、加热、外部短路、温度循环等主要项目,也只是维持了原标准,没有随着时代的变化而提高难度。

国标的变化,就像针刺试验之争一样,其背后是不同技术路线阵营的互相攻伐。目前的动力电池主要分为三元锂和磷酸铁锂两种,部分车企和电池企业排斥针刺等安全试验,最关键的原因就是它们主打三元锂电池,这种电池能量密度高,但先天性稳定性差,难以扛住针刺等结构性破坏,应对过充、短路时也不是很擅长。而且三元锂坚持不到300℃就会分解出氧分子,遇到电池中可燃的电解液、碳材料后迅速着火,产生的热量进一步加剧正极分解,在极短的时间内就会爆燃,这意味着,一节电芯遭破坏起火后,大概率会引爆其它电芯,也就是所谓的“热扩散”,从目前的媒体测试来看,想要让三元锂扛住针刺,需要拥有极为先进的电池技术才行。

而磷酸铁锂电池的安全性就高很多,其正极材料自分解的温度高达700℃,不利于电池受损后的“热扩散”,所以稳定。如果再对电芯的排布予以优化,在电芯之间安装加强结构,就可以大大降低电池包起火的风险。所以它们力推更严格的安全测试流程,这样就能使使用三元锂的对手的形象大打折扣。

而国标的制订,是相关学科专家、国家有关部门、车企、电池企业共同参与的,最后得出的国标版本,一定是各方激烈交锋后互相妥协的结果。而现在的结果显而易见 —— 三元锂一方占了优势。考虑到三元锂在市场上占有半壁江山,以及它具有高能量密度以及耐寒性的优点,不可能把它排除在选项之外,所以国标会向三元锂妥协是在意料之中的。

唯一让人略感安慰的是,GB/T 31485-2015是一份推荐性国标,对于车企没有完全的约束力,但降低难度之后新版国标,已经是强制性国标了,车企必须要遵守,否则就是生产劣质产品。

如果连这种低难度考题就做不合格的话,还是别造车了,早点散了吧。

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