一股煙氣過后，一簇火焰在封閉實(shí)驗(yàn)室中緩緩燃起，蜂鳴版的報(bào)警音及時(shí)響起……這是廣州黃埔的德國TüV萊茵首個(gè)火災(zāi)探測(cè)器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室發(fā)生的一幕。在炎炎夏日，人們對(duì)建筑、電動(dòng)車的火災(zāi)問題分外擔(dān)心。因此，預(yù)防、監(jiān)控、撲滅，成為日常安全防范的重中之重。純電動(dòng)汽車是當(dāng)下市場(chǎng)最火車型，但身體里那塊重重的電池包，我們卻是不希望它太“火”。那么，電動(dòng)車上是否也有“火災(zāi)探測(cè)器”？車企的工程師們?cè)陔姵匕鲎差A(yù)防、防止燃爆等安全防護(hù)上是如何做的呢？目前還有什么難題仍需繼續(xù)解決？

炎夏高溫，新能源汽車起火概率增高

(相關(guān)資料圖)

近年來，大大小小純電動(dòng)汽車在撞擊后起火，引發(fā)人們廣泛關(guān)注。尤其到了夏天，新能源汽車在行駛、充電、靜置等不同階段的燃燒事故時(shí)有發(fā)生。“高溫是導(dǎo)致車輛發(fā)生自燃的一個(gè)重要誘因，在高溫的情況下，電池的熱失控反應(yīng)會(huì)更迅速，所以從整體概率來看高溫下新能源汽車的起火概率會(huì)增高。”知名汽車三電工程師朱玉龍表示。

據(jù)悉，從車身構(gòu)造來看，相比于傳統(tǒng)汽車，純電動(dòng)汽車的布局模式完全不同，而且也會(huì)更豐富一些，如有純平的地板結(jié)構(gòu)，也有保留傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)等。雖然車上沒有了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱，但純電動(dòng)汽車需要兼顧的安全問題要比技術(shù)已經(jīng)成熟的燃油車要更多一些。“純電動(dòng)汽車碰撞事故的后果有別于傳統(tǒng)燃油車，不僅會(huì)造成車體變形和乘員機(jī)械傷害，碰撞還可能引起高壓系統(tǒng)短路、擠壓等問題，從而發(fā)生漏電、燃燒等。”

記者留意到，當(dāng)前純電動(dòng)汽車的安全性，一樣分為主動(dòng)安全、被動(dòng)安全，事故后安全和生態(tài)安全等，還有智能輔助安全系統(tǒng)護(hù)航。以上這些安全系統(tǒng)，除了保障人身安全外，最核心的保護(hù)對(duì)象就是電池。

據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局防火監(jiān)督處副處長王天瑞介紹，當(dāng)前電池與線路短路引起熱失控占新能源汽車火災(zāi)一半以上。這意味著當(dāng)前不同品牌新能源汽車和鋰電池，安全性仍存在一定差異。

電池“物理保護(hù)”：從大車身鋼架到小泄壓閥

要讓電池包足夠安全，首先要物理結(jié)構(gòu)足夠“防撞”；其次是能“耐熱”、散熱、隔熱的設(shè)計(jì)。

拿Model 3來說，在車身門欄梁處多放置帶鏤空結(jié)構(gòu)的門欄內(nèi)板加強(qiáng)梁，這一道特殊設(shè)計(jì)能起到強(qiáng)化抵抗碰撞的能力，這也是許多純電動(dòng)汽車的做法。大眾汽車品牌技術(shù)培訓(xùn)高級(jí)經(jīng)理韓濤告訴記者，大眾ID.車型車身左右兩側(cè)均有特殊的鋁制型材為電池包提供側(cè)碰緩沖，避免碰撞造成電池包變形。在車身的其他關(guān)鍵部位也采用了超高強(qiáng)度熱成型鋼材，抗拉強(qiáng)度達(dá)到1200兆帕。其中，座椅的橫梁強(qiáng)度更超過1900兆帕，為電池包提供額外保護(hù)。

“三元鋰電池失控的時(shí)候會(huì)鼓起來，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，被擠壓變形會(huì)冒煙，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)爆炸起火。”韓濤表示，除電池下殼整合了獨(dú)立的水冷散熱管路和熱管理系統(tǒng)外，電池包內(nèi)每個(gè)電芯、電池模組和電池殼體都有單獨(dú)的泄壓裝置，最大限度降低熱失控引發(fā)連鎖反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。另外，還有一個(gè)平時(shí)看不見卻很關(guān)鍵的負(fù)極燃爆裝置。在車輛受到撞擊，安全帶或安全氣囊等啟動(dòng)工作時(shí)，負(fù)極燃爆器也會(huì)同時(shí)“發(fā)力”，切斷電池負(fù)極電路，保證整個(gè)電池包的安全。

“防火于未燃”——純電動(dòng)汽車安全的下一步

針對(duì)近年來新能源汽車熱失控導(dǎo)致的起火等極端事件，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，想要避免悲劇發(fā)生，首先企業(yè)應(yīng)該往更高的技術(shù)方向走；其次，車企要將多場(chǎng)景極端情況以代碼形式寫進(jìn)電池或整車中，主動(dòng)減少極端情況的出現(xiàn)。

朱玉龍認(rèn)為，電動(dòng)車安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對(duì)碰撞斷電裝置的深入研發(fā)。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞，動(dòng)力電池管理器檢測(cè)到碰撞信號(hào)大于一定閾值時(shí)，應(yīng)會(huì)切斷高壓系統(tǒng)主回路的電氣連接，同時(shí)通知驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器激活主動(dòng)泄放，從而阻斷短路危險(xiǎn)。“只要?jiǎng)恿﹄姵氐臒峁芾砗透魺嶙龅煤茫苌贂?huì)出現(xiàn)動(dòng)力電池或汽車大面積起火的情況，更多是單個(gè)電池模組被燒壞。”

這還不夠，還需要對(duì)電池包進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控。“火災(zāi)初起時(shí)，可能沒有很大明火，但會(huì)冒煙。因此，對(duì)于建筑來說，可以用煙霧探測(cè)器將失火的可能性消滅在萌芽狀態(tài)。”TüV萊茵大中華區(qū)太陽能與商業(yè)產(chǎn)業(yè)服務(wù)總經(jīng)理施兵強(qiáng)調(diào)了“監(jiān)測(cè)”的重要性。同樣的道理也可以運(yùn)用在汽車上，即提升電池管理系統(tǒng)(BMS)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控電池系統(tǒng)狀態(tài)。據(jù)悉，該公司正與車企就新能源汽車火災(zāi)檢測(cè)方面開展探討。

(責(zé)任編輯：戴賢軍)