晨溪 玖富 随着新能源汽车冒烟、起火甚至自燃事件越来越多,动力电池的安全性成为公众关注的热点。而“针刺试验”被认为是验证电池安全性的重要检验手段。 日前,东风汽车旗下的高端智能电动品牌——岚图汽车发布了自研电池系统技术,并在天津中国汽车技术研究中心试验室进行了挤压、碰撞、高温淋水等安全测试。 在所有的测试环节,岚图汽车的电池都表现良好。但很多人注意到,岚图电池没有做针刺试验。 对此,岚图汽车新能源技术总监黄敏表示,在电池开发过程中,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。“另外,从过去长时间试验的统计结果来看,针刺试验的波动性较大,重复性不太好。一个重复性不太好的结果,我们不太有把握说这就是最后的试验结果,是安全性的体现。所以我们还是选择用比较可控的热扩散这种方式来做。” 为什么车企热衷于做针刺试验?是否一定要通过针刺试验才能验证电池的安全性? 为什么车企热衷于做针刺试验? “消费者吃这一套” 针刺试验是指利用钢针刺穿电池极板,瞬间触发电池内部短路,引发热失控,从而验证动力电池安全性能的试验。 针刺试验被认为是电池安全最严苛的测试手段,被车企用作电池安全的宣传方式。 真正让“针刺实验”走入大众视野的是比亚迪(002594.SZ)。2020年3月29日的“刀片电池”发布会上,比亚迪关于三元锂电池、普通磷酸铁锂电池及“刀片电池”完整的针刺实验对比,引发了民众对三元锂电池安全性的担忧。 试验现场用直径为5mm的钢针,以垂直角度贯穿充满电的三元锂电池、普通磷酸铁锂电池和刀片电池。实验结果显示,三元电池瞬间起火爆炸,刀片电池则通过了检测。 这让以三元锂电池为主的宁德时代(300750.SZ)坐不住了,迅速回应称,电池包外有结构性钢板,能顺利阻碍钢针的刺入。宁德时代指出,通过针刺测试并不等同于电池安全,而比亚迪则回应“不服,来扎一针试一试”,二者隔空互怼。 通过这场针刺试验,比亚迪打响了刀片电池的名号。电芯能否通过针刺试验、如何通过针刺试验,一时之间成为对动力电池安全性的判断标准之一。 而广汽埃安今年的两次弹匣电池针刺试验,极氪001搭载的极芯电池包通过针刺实验,更是给消费者留下了这样的印象:凡是经得起针刺试验的电池,安全性就比较有保障。 “针刺试验并不是真的有针扎到电池包上面,而是为了模拟电池内部热失控。”有从业者向红星资本局表示,“做针刺实验就是为了告诉消费者,我家的电池和车很安全,消费者也吃这一套。即便新国标对针刺试验没有强制要求,消费者也很可能不考虑无法通过针刺试验的车型。” 新国标取消电池单体针刺试验 目前是热扩散试验推荐方法之一 2015版电动汽车国标《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》明确规定,单体蓄电池进行针刺试验时,应不爆炸、不起火。 但在2017年1月发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》中, GB/T 31485-2015标准中,针刺试验为暂不执行项目。 因此,是否要进行针刺试验,是车企的自愿行为。但是要进入《汽车动力蓄电池行业规范条件企业目录》,就必须符合相应的安全标准要求,而采用上述目录中的动力电池产品,是进入《新能源汽车推广应用车型推荐目录》,获得补贴的先决条件。 2020年5月,工信部发布了针对电动汽车的新国标GB30381-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,取消了针对电池单体的针刺试验。但在附录C部分中,对热扩散试验推荐了两种试验方式:针刺或者外部加热。热失控触发对象为电池包内靠近中心位置,或被其他电池单体包围的电池单体。 针刺试验要求使用直径3-8毫米的钢针;针尖圆锥形,角度20-60°;针刺速度0.1mm/s-10mm/s。 GB30381为强制性执行标准,自2021年1月1日开始实施。也就是说,自今年开始,所有动力电池都必须根据标准要求进行热稳定性试验,以针刺、加热或其他方式使电池产生热失控,并保证在这个热失控状态下,能够有给客舱内乘员至少5分钟的安全时间。 触发电池单体热失控的方法由企业自主选择,新国标强调,若采用推荐方法测试后未发生热失控,必须证明两种方法均不会发生热失控。 对于选择针刺还是加热试验,业内人士有不同的看法。 比亚迪董事长王传福曾在1月举办的2021中国电动汽车百人会论坛上表示,针刺试验是动力电池测试中非常有效、苛刻的一种方法。因此,他建议让动力电池的针刺试验再次归回到强制性标准中,同时把目前热扩散试验要求的不短于5分钟,提升到不短于30分钟。 4月7日,王传福在新车发布会上表示,当天起正式启用电池针刺试验作为企业标准。 作为岚图电芯的供应商,三星SDI中国区xEV&ESS业务总监张爱东则认为,相对针刺试验来说,热扩散试验由于加热功率可控、加热导线的电阻也方便计算损耗,这些数据化的东西都是可以观测到的,所以在开发阶段肯定是热扩散的方式更好一些。而针刺试验由于试验标准的不统一,没有对针刺的位置做规定等,这些因素都会引起试验结果存在波动。 (文章来源:红星资本局) 文章来源:红星资本局![]() |
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