关于电动汽车自燃的真实原因解析
来源：宝鄂实业
2019-06-25 16:20
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第一辆车（充电起火的电动汽车），从检测数据看，起火前，电池在充电过程中，出现了较大的压差，但是BMS电池充电并未停止。直至温度在10秒之内迅速上升至45℃阈值，充电停止。此时电池静态压差已经超过500mV，随后通讯中断，发生了自燃。
第二辆车（停驶状态起火的车），从现场拆解情况看，内部有涉水的痕迹。电池包的密封条严重变形（推测是设计问题），并未达到密封的预期效果。电池包底部，有明显的三处电弧击穿。此车发生事故的地点在深圳，之前正逢大雨，与现场的判断是吻合的。即密封失效，造成车辆涉水短路引发的自燃。
南京两辆泡水燃烧的电动大巴▲南京两辆泡水燃烧的电动大巴
第三辆车（行驶过程中起火的车），最早在行驶过程中，司机发现异常，靠边停车，随后发生了自燃。从监测数据看，电池包内部温度在20秒内，从34℃上升至113℃，随后通讯中断。经过现场拆解，初步判断是个别电芯发生了爆燃，导致主动力线过热，绝缘皮损坏，与电池壳体和内部固定支架搭接，发生短路。
另外，根据某消防单位总结，新能源汽车发生燃烧主要有以下四种场景：
充电过程中燃烧；
电池行驶或放置过程中引发的燃烧；
碰撞翻车引发的燃烧；
涉水引发的燃烧。
这四种场景中，充电过程中的燃烧是最为常见的。
电动汽车的充电过程中，充电桩会和电动汽车的BMS（电池管理系统）通讯“握手”，以控制充电条件。也就是说，BMS会对电池的状态进行判断，从而给出一个合理的充电方案。可是，问题来了，BMS是怎么知道电池的状态呢？是通过不同的传感器反馈信号实现的。
电芯、BMS、传感器
首先从电芯说起。每一个电芯，都有不同的“体质”。具体表现在如内阻、自放电率、衰减率、极化等专业参数上。虽然，专业的技术人员，都会对电池的“体质”进行分组，以减小单体之间的差异，但是电池的“体质”和人一样，会随使用时间，出现变化。质量好的电芯，“体质”差异相对小，要做到这一点，选用材料一致性要好，生产过程自动化水平要高，品质标准要高，由此成本也高。反之，质量差的电芯，成本低，个体差异大，就有很大的安全隐患。比如在充电过程中，个别电芯发生过热着火。
低劣电芯隐患巨大▲低劣电芯隐患巨大
但电芯永远不可能完全一致，此时需要BMS介入，负责电池的管理策略。首先，我个人认为，每一种电池，都有不同的特性。BMS都应该为之单独开发管理策略，而非通用设计。
BMS对电池管理之前，首先要掌握电池的信息，这只有通过传感器监测来实现。也就是说，传感器越多，传感器的精度越高，反馈的数据越全面，BMS对电池的判断则会越准确。但是,相应的，成本也就越高。
充电过程中，电芯、BMS、传感器，三个环节配合不好，自燃就有可能发生。
如果BMS失效了会怎么办？试想我们的智能手机极小概率发生故障需要重启的场景，我相信任何电子设备，都有一定的故障几率。而如果BMS发生故障，甚至是短暂的死机，后果都比手机故障严重的多。当这种情况发生时怎么办，有没有第二套可以备用的电池管理方案？我相信当系统中存在“应急装置”时，系统势必会更加安全，但是也同时会增加成本。
除了充电场景外，电池在行驶或停驶过程中也会产生燃烧。行驶中，是电池的放电过程，在工作过程中，电池出现问题，容易理解，但是在停驶过程中，为什么会燃烧呢？
停驶自然起于“后遗症”
最近对几个停驶新能源车案例中研究发现，新能源车在停驶前，都有过重载或较长时间行驶的经历。而停驶过程中的自燃，其实是后遗症，而这种后遗症是怎么引发的呢？
原因一：汽车在行驶过程中，由于空气气流的作用，电池是处于散热状态。但当汽车停驶的时候，汽车熄火，散热系统也停止工作。而此时电池的热量也许并未完全散去，热量在局部集聚，从而导致高温引发燃烧。
解决方案很简单，在汽车停驶后，散热系统应该继续工作（这要求有主动散热装置），我记得以前我的一辆燃油车，停车后，前面的散热扇（当时叫电子扇）还会继续呼呼地转一会。早年的涡轮增压发动机也有类似的要求，停驶后不能立即熄火停车。对于新能源汽车而言，这并不是什么有难度的技术。但是确实要实打实的增加一些成本，也可能会牺牲一些能量密度。
原因二：环境温度影响。环境中的温度，大多来自地面对热量的反射。那么地面温度，到底能有多少度？根据天津市气象局的数据，夏季地面最高温度达到64.7℃，最低温度也纷纷超过了50℃。而锂电池的适宜工作温度，大多不超过50℃，而锂电池包往往安装在车的底部，与地面的距离很近，地面辐射的大量热量，被电池包吸收。如果再与原因一的问题累加，或者长时间停车，都可能造车电池热失控，而导致燃烧事故。
解决方案也不难，就是对电池包做隔热设计，比如在电池包内部加一层隔热垫，这也有利于冬天保温。但是隔热垫的添加，又会带来三个问题：第一，成本增加；第二，自然冷却性能下降，需要主动散热系统；第三，电池包的能量密度稍有下降。
原因三：新能源汽车在停驶过程中，低压电还是在工作的，比如GPS发射信号，行车电脑，遥控锁这一些列的功能。如果低压电发生故障，也有可能出现安全隐患。
除了电芯，BMS，Pack设计以外，其余的小环节也不能忽视。比如IP67防水，比如线束的质量和布置。
