新能源汽车频频着火的原因是什么？氢燃料电池和三元锂电池该如何选择？
来源：宝鄂实业
2019-07-06 16:26
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“大部分着火是在充电过程中，或者刚刚结束充电后。保障动力电池充电安全性是件麻烦的事，有很多影响因素，在充电过程中会将许多隐患放大，导致事故。
有关业内专家告诉科技日报记者，电动汽车起火的大部分原因指向动力电池，既有电池本身的质量问题，也有材料特性造成的问题。锂电池一旦起火，火势蔓延极快，剧烈燃烧温度可能会达到600℃—1000℃，同时释放大量有毒气体。
目前应用最多的高能量密度电池主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池，三元锂电池在200℃左右就会分解，并释放出氧分子，燃烧更加剧烈。三元锂电池曾一度被禁止列入新能源客车推广应用推荐目录。正由于三元锂电池不符合电动客车相关的国家标准，市场上并没有将其应用于新能源客车领域。
然而，在急速追求高能量密度的道路上，具有高安全性能的钛酸锂电池曾一度因为能量密度较低而被忽视。
专业机构对钛酸锂电池进行测试发现，在针刺、挤压、短路等严苛条件下测试，钛酸锂电池仍不冒烟、不起火、不爆炸；在20℃±5℃条件下，单体钛酸锂电池搁置1小时后，再置于烈火中焚烧，50分钟后电池才开始出现反应。
“而且公交车作为固定站场、固定里程的运营车辆，并不需要超长的续航里程。钛酸锂电池的6分钟快充这一优势，进行快速充电，不影响公交车的运行效率。”银隆新能源相关负责人表示。
专家强调，产品的研发与生产应该基于对市场的理性判断、基于对新型材料及创新技术的应用、基于对人们生命财产安全的考量。如电池包一样，储氢罐是用来存储氢气的装备，燃料电池反应堆是用来把氢气和氧气转化成电能和水的装备。这两者加在一起，就组成了相当于电动汽车的电池包，可以延续为电机和整车电器装备供给电力。
氢燃料电池的益处显而易见，电力改变效率极高，而且过程中很安静，也不会需要大量散热。这就是为什么丰田Mirai仅仅携带5kg氢气就能续航700公里+的原因。极大的能量密度和极高的能量改变效率，是氢燃料电池最大的特点。燃料电池反应堆的核心技术是质子互换膜以及催化剂，这些技术目前首要被欧美大公司所垄断，在中国并没有形成太大范围的产业化。所以反应堆被列为核心技术就很容易了解了，那么储气罐为什么也是核心技术呢？
氢气储气罐采用碳纤维+复合材料制造，其密封和耐久性能的好坏，决定了储气罐的性能。就如同一个大国的装备制造水平一样，在工业和民用领域，密封材料的机能也是权衡一个大国制造业水平的重要依据。欧美许多国家对于高性能密封材料的配方和制造工艺是保密的。这就是为什么在传统汽车领域，那些顶级机能的刹车系统和汽油柴油直喷发动机的燃油共轨系统都来自于欧美供应商，因为它们的核心技术就是密封技术。
对于氢燃料电池车也是如许，要想提高续航里程就需要多携带氢气，而可以贮存氢气的压力容器是决定可以携带氢气多少的关建。正因为氢气的密度很小，所以必需压缩甚至是低温液化后，贮存在压力容器正中才能取得足够的能量密度，容器可承受的压力越大，单位体积内携带的氢气就越多。而容器可承受压力越大，也意味着对密封性能和抗压性能的条件越高。丰田Mirai在氢气储存方面的性能是世界领先的，并且车型已经量产，即便这样，携带5kg的氢气仍然需要两个很大的储气罐，因此占据了车内后部的很多空间，使得整车在造型上有别于传统电动车，车尾高度相对较高。
在整个燃料电池车运作的过程中，燃料电池反应堆是一个化学反应的场所。它只需要源源不断的供给少许氢气就可以延续工作，若是产生氢气泄漏或者安全事故，可以敏捷堵截供应氢气的路径来避免氢气的燃烧。大家都能想到，最有可能作用燃料电池车安全性的是储气罐。
所以在设计储气罐时必需充分考虑安全碰撞问题：一方面储气罐的壳体材料需要够轻，另一方面需要有足够的强度用于耐受撞击。可是，不管用多么牢固的材料制造储气罐壳体，也只是在必然的速度条件下，能保障碰撞的安全性。然而实际道路行驶时的速度，必定要远高于实验室做安全碰撞的速度，那么一旦储氢罐分裂，导致氢气泄漏与空气夹杂在一起是不是就会顿时发生爆炸呢？
事实上，并没有考虑到要锁起来保证安全。正因为储氢罐内部的氢气压力很大，所以在储气罐上设计有告急泄压阀，一旦产生氢气泄漏或着火，告急泄压阀会自动打开并敏捷释放储气罐内的氢气。我们知道氢气的密度比空气小得多，并且必须与氧气结合才能产生燃烧或者爆炸，被高压释放的氢气在靠近储气罐的部分由于压力高流速极快，没有什么机会与氧气接触，而远离储气罐的氢气由于其密度小的特点，又会迅速的在空气中上升。即便这个时候空气正中有明火可以或许满足引燃条件，那么也仅仅只是在空气上空形成单个火球，并不会对人员招致伤亡。
目前，在华生产电动汽车有3个优势：可以在当前的全球贸易局势下避开沉重税收，中国是全球最大的电动汽车市场，但更重要的是，作为该领域的核心技术部分，锂电池产业在中国更是风生水起。鸿日电动车通过研发与新能源从业经验的核心技术专家与知名汽车设计公司建立了深层次的合作，以燃油汽车工艺完善电动汽车开发理念，整合顶级技术，形成拥有独立整车开发能力的绿色新能源品牌。梅赛德斯奔驰向中国客户交付了第一台燃料电池汽车，成为第一家提供可以使用氢气或电池供电的全电动汽车的汽车制造商。
