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自燃的新能源车会带来哪些挑战和机遇?

发布于 2022-07-04 16:02

近期国家应急管理部公布了2022年一季度新能源汽车火灾数据:在2022年的第一季度,电动车发生自燃的事故有640起。对比去年同时期上升了31%,平均1天要烧7辆车。


也正是一波接一波的“新能源车自燃”消息,让众多投资者和消费者开始担忧:为何新能源车经常发生火灾,而且发生的概率还在上升?动力电池安全可以从哪些方面改善?动力电池安全越来越受关注,会带来哪些投资价值的变动?

 

为解答投资者的疑惑,妙投邀请到某一线动力电池工程师以及某资深新能源汽车行业投资人,为投资者答疑解惑。

 

本文核心观点:


1、电池设计缺陷和电池受外力损伤是新能源汽车发生自燃的主要原因。

2、气温和三元高镍电池的普及导致了新能源车起火概率上升。

3、比亚迪的自产自用模式有助于提高动力电池的安全性,宁德时代等龙头在解决动力电池安全的问题更有优势。

4、未来动力电池行业可能会出现类似莱茵实验室等第三方权威安全认证,或行业龙头牵头制定行业认证安全标准。

 

为何新能源汽车经常发生火灾,而且发生的概率还在上升?

 

某一线动力电池工程师认为:新能源汽车自燃事故绝大部分都是动力电池引起的,其他部分起火的很少,当然也有一部分起火原因是某部件因为短路之类的故障导致过热,引燃动力电池。本质上新能源车自燃都和动力电池脱不了关系。

 

虽然大多数新能源汽车自燃事故都是动力电池自燃导致的,但是这些年动力电池的设计和生产都越来越成熟了,动力电池设计缺陷导致的自燃事故越来越少了,更多的是一些外因导致的动力电池起火。不排除极少数动力电池出厂时就存在一定隐患,但绝大部分的动力电池自燃都是外因导致的。最简单的例子就是动力电池受到外伤导致电芯与氧气接触引发的自燃。

 

汽车行驶中地面的异常凸起可能会划伤汽车底盘,燃油车也存在这种问题,但新能源车的底盘位置放置着动力电池,整车设计时如果对动力电池的保护不完善,动力电池就容易受伤。


有时候即使有缓冲和保护装甲,地面的凸起过大也能导致保护措施的失效,这个问题很难避免。再就是极端的使用环境,超寿命使用都会导致动力电池的内部化学性质出现不稳定,从而很容易诱发热失控。

 

近期自燃概率上升应该是两方面因素导致的,第一方面是温度原因,第二方面是三元电池的市场份额越来越大导致的。虽然新能源汽车自燃经常出现在新闻中,但从数据上看的话新能源车发生火灾的概率是低于燃油车的。

 

临近夏季,气温和光照强度都明显上升,环境温度一高,动力电池与环境的热交换效率就会下降,甚至环境会给动力电池加热,动力电池内部发生积热就容易出现自燃事故。

 

三元电池的耐高温性和化学稳定性都是不如磷酸铁锂电池的,早些年的新能源车都是磷酸铁锂电池的,后来市场磷酸铁锂电池的低温衰减和低能量密度都不满意,三元电池的市场份额开始逐渐上升,虽然最近磷酸铁锂又重新占据了主导地位,但是集中在混动车型,纯电新能源车使用三元电池的比例还是高一些。

 

动力电池的容量越大、体积越大,热管理就越难,就更容易发生热失控,现在纯电车为了在营销上不落于下风,普遍喜欢使用在电池容量上做文章,高能量密度的三元高镍就是最佳选择。大容量加三元高镍,导致电池的稳定性下降,间接导致发生意外事故的概率提升。

 

新能源汽车安全或者说动力电池安全可以从哪些方面改善?

 

某一线动力电池工程师认为:其实比亚迪提出的七维四层安全矩阵是一个非常成熟的改进方案,七维指的是可靠连接、高压防护、碰撞、过充、内部短路、外部短路、热失控。四层指的是单体电池、电池包、模组、电池管理系统。

 

其实这里面的重点在于电池的被动安全和主动安全,被动安全指的是电池在设计、投产阶段最少要保证不存在设计缺陷和生产工艺不成熟导致的一致性问题,这里面也包含了正负极、电解液材料可靠性的改善。

 

主动安全指的是电池系统在受到物理损伤时、化学性能变化时会有一个主动的电池健康数据上报。以及在电池发生热失控时,有一个紧急的强制停机、降温、隔断的机制,保证即使某个电芯或者某个结构发生了热失控也不至于发生热扩散。

 

某汽车行业资深投资人认为:动力电池安全不是单靠动力电池厂家或者车企单独解决,最有效的解决方式一定是车企和动力电池厂家通力合作,在平台研发设计的初期就与动力电池厂及时交流平台的详细设计数据,动力电池厂也需要尽早地提供尽可能详细的动力电池的全方面的数据。电池系统和整车在设计上高度匹配就能极大地降低动力电池的安全事故发生概率。

 

但现在的情况是车企和动力电池厂之间都心怀鬼胎,尤其是车企对于平台的设计信息严防死守,单纯按照自己的设想给电池厂提交订单,在电池安全上车企的角度与电池厂不同,考虑得不如动力电池厂全面,但双方的沟通不够充分,都有所保留,这种事情就很难处理。现在看比亚迪的这种自产自用的模式最符合新能源汽车安全。

 

动力电池安全越来越受关注,会带来哪些投资价值的变动?

 

某一线动力电池工程师认为:可能现在讨论动力电池的安全性对投资价值的影响还是早了一些,因为只有一个完全竞争的行业才会很轻易的被一些细小的东西所影响。至少目前动力电池只要不出现规模性的安全事故,一般投资者和消费者可能很难关注到这一点。

 

现在动力电池行业,就算宁德时代的电池自燃率比其他品牌的高,车企还是得买宁德时代的电池,消费者对于零星的自燃事故也不会存在特别明显的概念。电池安全的影响不会那么直接,但是会存在一种潜移默化和市场口碑的问题,长时间看比亚迪这种相对较安全的车企肯定会在口碑上占据优势。

 

动力电池市场完全竞争以后应该会出现一些权威的安全认证平台,权威平台进行安全认证,比如说德国莱茵实验室的认证体系就在其他行业很受认可。也有可能是宁德时代这种行业龙头牵头成立一个行业安全标准。

 

其实动力电池安全方面,现在的龙头依然占据绝对的优势,一方面技术更强,另一方面研发资金充足,最后一点是生产的规模化优势,设定更严格的良品标准在成本上也不会落于下风。相反,一些规模较小的企业可能在精力、资金、技术上做不到龙头那么完善,动力电池安全事故完全发酵后,在市场方面可能会面临一些阻力。


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