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电池爆炸,锂电安全引发社会关注,锂电能替代铅酸电池吗?

来源:宝鄂实业    2019-03-22 13:26    点击量:
特别是新国标后,锂电池将成为广大电动车企业选择的方向,一旦锂电池被大面积应用于电动车,那么其技术、安全是否真的能够满足当下的市场需求?锂电池真能代替传统的铅酸电池?行驶途中电池爆炸,锂电安全引发社会关注,锂电能替代铅酸?
 
 
锂电池重量轻、寿命长,可以使用5年左右,如果充放电次数比较频繁电池也可以用到3年。但是它的价格比较贵。超威、天能官方商城一组48V12Ah铅酸电池售价是450元左右,而48V12Ah锂电池售价是830元左右,也就是说锂电池的价格高出了45%。这样看来,锂电池的利润也比铅酸电池高。可见,锂电自行车性价比优势日趋明显。
 
 
车辆的增多带来的问题也不少,首先就是交通问题,很多骑行电动车的驾驶员都存在不遵守交通规则的情况,导致车祸不断,后果也十分惨重。其次便是电动车的回收再利用的问题,众所周知,电动车的供能主要依靠于电池,而电池又分两种——铅酸电池和锂电池,关于这两种电池的优缺点的争论从来没停止过,争论再多最终都是围绕着价格,今天笔者就给大家来算算这笔账,到底是铅酸电池省钱还是锂电池省钱。文章开始前我们先来了解一下何为铅酸电池,何为锂电池!
 
 
有行业报告显示,随着我国电动汽车销量的大幅增长,锂离子动力电池市场正进入黄金期,到2017年,锂离子电池产业规模可能将暴增至400%。在此背景下,锂也成为稀有金属行业中景气度最高的品种。面对供不应求的局面,上游关键锂资源及材料的价格弹性开始加速显现,价格加速上涨。原材料价格上涨对于电池的企业是否会波及,又该如何应对?
 
 
毫无疑问,作为铅酸巨头的京球也加入了锂电大军,其更是推出了新品京球锂电。据悉,其配备了汽车级纯三元523、622原材料配方电芯;3C高倍率电芯组合,充/放电效率高,充电更快更安全;大容量动力电芯组装,产品能量密度高,车跑得更远更强劲。
 
 
不难发现,超威、天能、旭派、京球都已进军锂电领域,而未来将有更多铅酸电池企业涉足锂电。可以预见,未来的锂电池领域一定会迎来大爆发,那么,你更看好谁呢?
前不久,我在一家电动车门店里和老板娘闲聊天,恰巧遇到了一位“奇葩”顾客。
 
这位大爷看上去最多六十出头,虽然说话不好听,但也是老主顾了,小哥自然不会怠慢。大爷最新的座驾是一辆小龟王电动车,买车加上改装,前前后后在店里也花了大几千块钱。
 
大爷喜欢骑着电瓶车出去转悠,最远的一次从蒲黄榆骑到了潭柘寺,来回折腾了小一百公里,年轻人也很少有这个劲头。大爷这次来店里是想换个大容量的电池,之前的电池已经用了两年多了,续航掉得厉害。
 
店员也是出于好意,推荐大爷上他们最新的锂电池包,毕竟锂电池包更加轻便小巧,老人家用着更加方便。
 
不过老人家似乎并不领情,反而开始“教育”店员:“锂电池多危险,你知道还是我知道?你瞧瞧那些起火爆炸的,都是锂电池。
 
铅酸电池虽然沉点儿,但好歹用着放心,我骑电动车也有十年了,光替换的铅酸电池都不下五组了,从来没出过事儿,甭废话啊,我要换那个7250的铅酸,就是那个黑金石墨烯的那个,麻利儿的。”
 
铅酸安全锂电危险 有这种想法的人还真不少
 
笔者随后又和门店老板娘聊了聊这个事儿,老板娘也坦言,的确有很多人在买车时都提出过这个问题,也有一部分用户和那个大爷一样,点名要铅酸电池的车,一来铅酸车确实便宜,二来就是担心锂电池起火爆炸。
 
“不过我也经营了小十年的电动车了,锂电的车也没少卖,但真要说起火爆炸的,也只听说过几个,但那是有人自己改装焊接的时候出的事儿,原厂电池出事儿的好像还真没听说过。”
 
“那铅酸电池有起火爆炸的吗?”笔者追问了一句。
 
“我们店里有一次就差点出事儿!”老板娘对这个事儿印象很深刻,“电池正在里屋充电呢,一下就着了,得亏人都在外面,所幸没出啥大事儿”。
 
“不过我们卖的车和电池都是大品牌的,很少听说有出事儿的,倒是一些搞回收旧电池的,他们出事儿就比较多了”,老板娘又补充了一句。
 
之后,笔者又针对铅酸电池和锂电池的安全性问题进行了问卷调查。结果显示,有三成用户认为锂电比铅酸电池更危险,而近半数用户对于两种电池的安全性没有明确认知。
 
锂电池危险,事实果真如此么?
 
 
先说明一件事儿 电池为什么会爆炸?
 
爆炸意味着压力的瞬间释放。
 
电池在很多情况下并不是封闭的,无论是锂电池还是铅酸电池,在设计时都会针对内部压力异常增大的情况设置安全阀,即便电池内部发生短路等异常情况,内部压力也会及时释放,不会引发大的风险。
 
那么既然电池在设计之初就已经考虑到了潜在风险,那么为什么在新闻报道中还经常能看到电池爆炸的案例呢?
 
首先,很多所谓的“电池爆炸”案例其实并非电池爆炸,而是控制器或者电气系统发生短路或者故障引发电容爆炸,这种爆炸规模非常小,很多只是有一些声响和火花,这种情况下起火才是最大的危险源。
 
其次,当电池或者车辆其它部件燃烧时,由于车身采用了大量塑料材质,很多人也会误将塑料燃烧的“噼啪”声当做爆炸。
 
最严重的情况,电池真的爆炸了。一种情况是,劣质电池自身没有设计安全阀或者安全阀被损坏,无法起到泄压作用,当电池内部压力过大时发生爆炸。
 
另一种情况则是电池充电器故障形成过充,电池内部析出氢气,当氢气与氧气以一定比例混合后发生爆燃。
 
 
锂电池真的比铅酸电池更危险? 事实并非如此
 
既然明白的电池为什么会爆炸,那么锂电池和铅酸电池究竟哪个更安全呢?
 
从电池结构来说,目前锂电池包基本都是18650电池进行封装,而铅酸电池则基本上也是密封性能很好的免维护性铅酸电池,如果其内部压力过大且安全阀发生异常的话,两者的危险系数基本相当。
 
如果是由于电池过充内部析氢的话,18650电池中电解液含量相当有限,析出氢气的量也极为有限,但对于以稀硫酸为电解液的铅酸电池来说,如果发生过充,电池内部析氢现象严重,发生爆燃的几率也大大增加。
 
从电池的安全防护角度来看,18650电芯上都设计有安全阀,不仅可以释放内部过大压力,还会物理断开电池与外界的电路连接,相当于将该电芯物理隔断,以保证电池包其它电芯的安全。
 
另外,锂电池包通常都会配备BMS保护板,它能够精准控制电池包中每一颗电芯的状态,直接从根源上解决过充过放的问题。
 
相反,铅酸电池在安全防护上除了安全阀之外似乎就乏善可陈,BMS保护几乎不存在,很多劣质充电器甚至都无法做到充满后断电,安全保障上与锂电池相去甚远。
 
当然,如果你用的是价格和铅酸电池差不多的锂电池,这种情况谁都救不了你。
 
最后还有一点,如果是因为意外冲撞造成电池结构遭到破坏,铅酸电池似乎比锂电池更安全一些。不过在这种等级的事故中,电池材料早已暴露在开放环境中,爆炸也就无从谈起了。
 
总结:电池不是炸弹 爆炸更多由劣质产品引起
 
从电池的安全冗余设计上来看,合格的锂电池和铅酸电池都能够充分保证用户的使用安全,并不存在明显的安全性差异。
 
但由于市面上很多低端小型电动车和滑板车数量较大,且多半采用的是质量较差的锂电池,相对更容易发生事故,这也给消费者留下了锂电池不安全的错觉。