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现代Kona电动版SUV在加拿大魁北克省蒙特利尔发生爆炸

2019年08月12日 15:00 次阅读

近日,一辆现代Kona电动版SUV,在加拿大魁北克省蒙特利尔一位车主家的车库内发生爆炸。此次爆炸威力惊人,不止将车库大门炸飞,连屋顶也被炸出一个大洞。现代Kona EV,是2017年面世的小型越野车Kona(国内称:北京现代-昂希诺)改造而来,装备锂离子电池,最大容量64 kWh,最大续航里程415公里,该车目前尚未引入国内。

现代Kona电动版SUV在加拿大魁北克省蒙特利尔发生爆炸

车主称该车购自2019年3月份,爆炸发生时并未充电;据查爆炸发生那天,当地最高气温32摄氏度,最低19摄氏度。如此剧烈的爆炸和燃烧,居然是由传统车企制造的电动车引起,这不免让人对当下电动车安全感到担忧。老牌车企都难以保证电动车的安全,更何况新兴的电动车企。

电动车自燃或爆炸,大都是从极为活跃可控性较差的锂离子电池开始的。说起锂离子电池的安全缺陷,就不得不提16年的三星Note 7 爆炸事件,因电池设计缺陷导致电芯遇热会发生短路膨胀,电解聚合物激烈反应发热起火。

这个过程虽然发生在3500mAh的三星Note 7电池上,或许只是一阵浓烟和起火,但若是有5000颗三星note 7同等能量的锂电池装上现代Kona电动车上呢?这5000颗电池一旦失控,就会造成上述新闻图片所示的图像,车辆发生爆炸,起火燃烧殆尽,停车库大门和屋顶被掀飞的恐后果。

首先我们需要厘清一个概念,不管电动车动力电池是自然还是爆炸,都称为安全性失效。现今的安全失效,一般都是因为电池管理系统(BMS)失去在电池过热、短路、过充时及时阻断的能力。究其本质还是在于电池中使用的反应物‘锂’化学特性太过活跃,常常会因电池正负极短路,导致BMS(电池管理系统)也难以百分百控制其化学反应。

电池主要由三层(正极、隔膜、负极)结构和分布其中的电解液紧密叠加组成,短路则是指正负极以电子方式在内部互连,使得局部高电流密度。

现代Kona电动版SUV在加拿大魁北克省蒙特利尔发生爆炸

这使得局部温度升高,达到一定阈值后,电解液和聚合物开始分解,放出大量气体和热,产生一系列连反应。比如:电池发热鼓胀,撑破电池外壳,空气直接接触‘锂’,进而剧烈反应开始燃烧并放出浓烟;若在密闭环境内,就可能发生上述新闻中的爆炸。

如何解决正负极连接?隔膜至关重要,但隔膜的生产工艺非常难,目前全球只日本、韩国掌握了核心技术,不能提升隔膜对电池的保护,就意味着纯电动汽车根本无法普及。要从源头上阻止电动车变身Note 7,就得尽一切办法阻止电池正负极短路。

有熔断通道阻止锂离子的隔膜,有加入阻燃剂的电解液,但面对外部的撞击、针刺、人为破坏导致的短路时,锂离子电池目前尚无完美的解决办法,只能依靠BMS来控制短路的范围和烈度。这也意味着若BMS失效,电动车一旦发生事故伤及电芯,大概率会出现冒烟、燃烧,甚至是爆炸;就像蔚来和特斯拉的自燃事件一样。

虽然有GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中有严苛的针刺和高温检验要求,但这却并非强制性国家标准,只是推荐。最后:在没有解决锂离子动力电池碰撞安全性之前,一味追求高能量密度,就如同加注石油来冷却活火山一样,一旦喷发,后果不堪设想。

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