截至2024年6月底,公安部最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)4.4億輛。汽車3.45億輛,新能源汽車2472萬輛、占汽車總量的7.18%,純電動(dòng)汽車1813.4萬輛、占新能源汽車總量的73.35%。
而隨著新能源汽車保有量大幅增長(zhǎng),新能源汽車熱失控、爆燃等事故也不斷凸顯,強(qiáng)化新能源汽車運(yùn)行安全的檢驗(yàn)勢(shì)在必行,因此新能源車年檢也會(huì)越來越嚴(yán)格。
最新新能源汽車年檢
日前,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《新能源汽車運(yùn)行安全性能檢驗(yàn)規(guī)程》正式發(fā)布,將于2025年3月1日實(shí)施,將成為我國(guó)首部專門針對(duì)新能源車的安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
相較傳統(tǒng)燃油車,新能源汽車新增了動(dòng)力電池、電機(jī)、電控等部件,以往的年檢標(biāo)準(zhǔn)并不能有效檢測(cè)新能源汽車核心部件的運(yùn)行工作情況。
根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)程,動(dòng)力蓄電池安全(充電)檢測(cè)、電氣安全檢測(cè)將成為必檢項(xiàng)目,驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控系統(tǒng)以及用電安全等安全特性也將進(jìn)行調(diào)整檢測(cè)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于純電動(dòng)汽車,也適用插電式混合動(dòng)力(包含增程式)汽車。
電池不達(dá)標(biāo)要淘汰!比油車更嚴(yán)
目前,新能源汽車與燃油車一樣:6年內(nèi)免檢,第6-10年開始兩年一檢,第10-15年是一年一檢。
現(xiàn)行的汽車年檢標(biāo)準(zhǔn)包含新能源汽車在內(nèi)的載客汽車年檢,主要檢驗(yàn)的內(nèi)容還是集中在車輛外觀、安全裝置、底盤和制動(dòng)這些方面。這樣檢驗(yàn)出的結(jié)果用于判斷燃油車的安全性。然而,對(duì)于新能源車輛的核心三電系統(tǒng)來說,這樣的檢查就顯得草率了。
因此,新《規(guī)程》在這方面進(jìn)行了一些調(diào)整,例如新能源汽車的動(dòng)力蓄電池安全充電檢測(cè)和電氣安全檢測(cè)將成為必檢項(xiàng)目。
按照新《規(guī)程》要求,新能源汽車的動(dòng)力蓄電池安全充電檢測(cè)和電氣安全檢測(cè)將成為必檢項(xiàng)目。對(duì)于營(yíng)運(yùn)新能源汽車而言,充電和放電時(shí)動(dòng)力電池的溫度和電壓都將成為檢測(cè)項(xiàng)目。
在以往新能源汽車事故中,“熱失控”往往是車輛自燃的主要原因。其中,充電期間的動(dòng)力電池“熱失控”尤為頻發(fā)。這是由于車輛電池管理系統(tǒng)(BMS)不夠精準(zhǔn),導(dǎo)致車輛在充電過程中引發(fā)“過充”,進(jìn)而可能引發(fā)車輛電池發(fā)生熱失控而導(dǎo)致。
在《規(guī)程》中,對(duì)于搭載磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的車型,明確要求充電最高溫度分別不超過65℃和60℃。該溫度限值符合動(dòng)力電池工作溫度合理區(qū)間,也遠(yuǎn)低于電池系統(tǒng)“熱失控”的臨界溫度。此外,新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的溫度不得超過175℃,而電機(jī)控制器和DC/DC變換器的溫度則不得超過95℃。
除了上述要求外,新《規(guī)程》還涵蓋了絕緣電阻、電位均衡、直流充電電池一致性、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度等多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目。
此外,在《規(guī)程》中,還將新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度、電機(jī)控制器溫度和DC/DC變換器溫度列為可選檢驗(yàn)項(xiàng)目。這對(duì)于車主了解車輛健康狀況,引導(dǎo)車檢企業(yè)儲(chǔ)備相關(guān)檢驗(yàn)設(shè)備,降低車輛自燃風(fēng)險(xiǎn)有重要意義。
總體來說,這些檢測(cè)項(xiàng)目相對(duì)復(fù)雜,且實(shí)施起來比燃油車更為繁瑣。
隨著新《規(guī)程》的推出,對(duì)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展顯然有不少利好。據(jù)上圖來看,電池安全是其最重要的一環(huán)。最重要的是,這種嚴(yán)格的檢測(cè)有助于查出很多隱患車,降低新能源汽車熱失控的概率。
如何防止熱失控發(fā)生
熱失控的誘因是多元的,針對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э氐那闆r,目前國(guó)內(nèi)主流的解決方法主要從外部保護(hù)和內(nèi)部改進(jìn)兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。內(nèi)部改進(jìn)則是指針對(duì)電池本身進(jìn)行提高。外部保護(hù)較為復(fù)雜,主要是指系統(tǒng)方面的升級(jí)改進(jìn)。
1.電池單元組成
以方形動(dòng)力電池為例:電池組通常由多個(gè)方形電池單元組成,用于存儲(chǔ)和釋放大量電能。由于動(dòng)力電池組儲(chǔ)存的能量較大,一旦發(fā)生異常情況(例如過充、過放、高溫等),可能會(huì)導(dǎo)致電池組的氣體產(chǎn)生、壓力升高,嚴(yán)重情況下甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。
為了確保電池組的安全性,每一塊動(dòng)力電池通常會(huì)配備1塊防爆閥。防爆閥是一種安全裝置,可以控制電池內(nèi)部壓力,將過壓或異常壓力及時(shí)釋放,以減少爆炸或火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
2.工作原理
方形動(dòng)力電池防爆閥的主要爆破原理是基于熱膨脹特性和壓力差的原理。當(dāng)電池內(nèi)部氣體壓力超過防爆閥設(shè)定的安全值時(shí),閥門將爆開,通過閥門排放出一部分氣體,從而降低電池內(nèi)部氣體的壓力,保持電池的安全工作狀態(tài)。
當(dāng)電池內(nèi)部氣體壓力升高超過閥門設(shè)定的安全壓力時(shí),壓力差使得閥門受到力的作用,突破防爆閥的限制,爆開閥門,將電池內(nèi)部氣體排放出去。
3.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
方形動(dòng)力電池防爆閥的爆破參數(shù)是根據(jù)電池的設(shè)計(jì)和使用要求進(jìn)行決定的。另外,電池防爆閥的開啟力度也需要合理控制,過大或過小都會(huì)影響閥門的工作效果。而電池防爆閥的爆破過程主要包括兩個(gè)階段:壓力累積和爆破釋放。在壓力累積階段,電池內(nèi)部氣體壓力逐漸增加,到達(dá)閥值后,防爆閥受到壓力的作用迅速爆開,閥門完全打開,進(jìn)入爆破釋放階段,電池內(nèi)部氣體通過閥門迅速排放出去,從而保持電池的安全工作狀態(tài)。
而車企在方形動(dòng)力電池防爆閥的采購(gòu)應(yīng)要注意,在防爆閥爆破過程中需要滿足以下幾個(gè)要求:一是快速的反應(yīng)速度,即能夠在電池內(nèi)部氣體壓力達(dá)到危險(xiǎn)值之前及時(shí)爆開閥門;二是可靠的工作性能,即能夠在不同環(huán)境條件下正常工作,不受外界因素的影響;三是持久的使用壽命,保證能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作,避免頻繁更換,只有這樣才能保證電池安全。
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