10月11日，A股鋰電池板塊強(qiáng)勢反彈，天賜材料漲停，億緯鋰能上漲6.16%，寧德時(shí)代上漲5.97%，還有國軒高科、多氟多、天齊鋰業(yè)等多家公司跟漲。
漲停原因主要是因?yàn)榍耙蝗詹簧黉囯姵匕鍓K公司交出了一份漂亮的成績單。10月10日晚，寧德時(shí)代發(fā)布前三季度業(yè)績預(yù)告，預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)凈利潤165億元-180億元，同比大漲112.87%-132.22%。天賜材料發(fā)公告稱，預(yù)計(jì)前三季度實(shí)現(xiàn)凈利潤42.6億元-44.6億元，同比增長174.19%-187.06%。
上述公司亮眼的業(yè)績背后，是整個(gè)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈條的強(qiáng)勢進(jìn)擊。比亞迪、億緯鋰能、國軒高科等公司都在今年上半年或前三季度抵御了原材料漲價(jià)的影響，實(shí)現(xiàn)了業(yè)績的正向增長。
不僅如此，許多鋰電池企業(yè)還在持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅今年上半年，鋰電池企業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目整體規(guī)劃資金已超4000億元。真金白銀的投入，體現(xiàn)著鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游公司對行業(yè)持續(xù)向好的信心。
鋰電池巨頭業(yè)績增長，背后是新能源汽車的持續(xù)熱銷。據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)，2022年1-9月，國內(nèi)新能源乘用車零售387.7萬輛，同比增長113.2%。根據(jù)GGII預(yù)計(jì),到2025年我國新能源乘用車動(dòng)力電池需求量將達(dá)345GWh，2021-2025年年復(fù)合增長率高達(dá)45.4%。
全年來看，我國新能源汽車銷量將持續(xù)創(chuàng)下新高。安信證券研報(bào)顯示，預(yù)計(jì)2022年新能源車銷量有望達(dá)到662萬輛，同比增長102%；2023年新能源車銷量有望達(dá)到1036萬輛，同比增長56%。
不過，在新能源汽車市場持續(xù)增長的同時(shí)，新能源汽車的安全性問題也值得我們警惕。
9月22日，在河南鄭州中州大道與北三環(huán)西南角，一臺(tái)白色的新能源車在充電時(shí)自自燃起火。目擊者杜女士表示車輛起火時(shí)，司機(jī)還在車內(nèi)坐著渾然不知，經(jīng)人敲窗戶提醒后，才急忙下車。
10月8日，江蘇省南通如皋市福壽西路廣慈醫(yī)院附近一輛新能源汽車突然起火，現(xiàn)場火勢兇猛。消防部門接警后第一時(shí)間趕至現(xiàn)場將火撲滅，由于火勢蔓延太快，起火車輛已被燒成空架子，所幸現(xiàn)場無人員受傷。
接連發(fā)生的新能源汽車起火事件，讓很多消費(fèi)者不斷對新能源汽車的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑和擔(dān)憂，或許會(huì)一定程度上影響到人們對新能源汽車的選擇。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，新能源汽車起火的主要原因可歸納為充電時(shí)起火、碰撞起火、浸水起火和停駛狀態(tài)下起火四種，其主要緣由是動(dòng)力電池?zé)崾Э?，最初出現(xiàn)起火或爆炸。
一、充電時(shí)起火
新能源車在充電時(shí)起火是新能源汽車最常見的起火情況之一，主要是由于BMS監(jiān)測失效下動(dòng)力電池出現(xiàn)過充引起：
新能源車在充電時(shí)，BMS會(huì)根據(jù)所監(jiān)測的電池狀態(tài)給出一個(gè)合理的充電方案，然后通過與充電樁的通訊來控制充電條件。由于每個(gè)單體電芯內(nèi)阻、自放電率、衰減率等具體參數(shù)發(fā)生波動(dòng)，無法保持一致。雖然在成組前會(huì)對電芯進(jìn)行分組，但隨著使用時(shí)間增長，個(gè)體電芯差異變大，BMS對電池的檢測準(zhǔn)確率會(huì)越來越低，最終導(dǎo)致BMS失效，從而造成動(dòng)力電池過充。
當(dāng)過充發(fā)生時(shí)，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量過少，導(dǎo)致電池容量形成永久性下降。在負(fù)極端，鋰原子飽和之后，再充電會(huì)使鋰金屬堆積在負(fù)極材料表面，形成樹枝狀結(jié)晶。久之，鋰枝晶會(huì)穿破隔膜，造成正負(fù)極短路，熱能釋放。同時(shí)，過充時(shí)電解液等材料往往會(huì)裂解產(chǎn)生氣體，氧氣堆積在負(fù)極表面，導(dǎo)致電池起火。
二、碰撞后起火
車在高速行駛時(shí)動(dòng)量相當(dāng)大，尤其在高速公路。高速撞擊導(dǎo)致汽車變形，從而電池組也相互擠壓變形，最終損傷破裂與短路，造成電池的局部熱集聚，燃燒起火。同時(shí)，劇烈碰撞本身也可能產(chǎn)生火花，在電解液等可燃物質(zhì)與氧氣接觸下極易燃燒。
三、停駛下起火
新能源車停駛時(shí)起火可能有兩方面原因引起，一方面當(dāng)汽車停駛時(shí)，散熱系統(tǒng)停止工作，此時(shí)電池?zé)崃坎⑽赐耆⑷?，熱量在局部集聚，從而?dǎo)致高溫，引起燃燒；另一方面可能受環(huán)境溫度影響，由于動(dòng)力電池包往往安裝在車的底部，高溫天氣下地面輻射的大量熱量被電池包吸收，長時(shí)間造成動(dòng)力電池?zé)崾Э?，而?dǎo)致動(dòng)力電池起火。
四、浸水后起火
浸水后起火原因跟新能源車所配置的電池箱密封性有很大關(guān)系。正常情況下，新能源車電池包都是密封的，出廠產(chǎn)品需達(dá)到安全合格標(biāo)準(zhǔn)，但這些檢測指標(biāo)有限值，如果車輛浸泡時(shí)間過長，不排除電池箱仍然會(huì)滲水，另外雨水呈弱酸性并有大量雜質(zhì)，會(huì)腐蝕密封及高壓插件，從而加速電池包進(jìn)水等等。
一般新能源車用動(dòng)力電池箱的防水等級在IP67及以上級別，即電池底部到水面距離1米，頂部到水面0.15米狀態(tài)下，可浸泡三十分鐘。防水IP68級則是更長時(shí)間的持續(xù)浸泡。所以在日常生活中的雨天涉水或短時(shí)間浸水等使用場景下沒有問題。但是若電池箱的密封性未能達(dá)到防水要求或者電池箱長時(shí)間浸水，則極易使電池包進(jìn)水，導(dǎo)致內(nèi)部電芯短路引起電池著火。
安全性是新能源汽車最基本也是最重要的性能，需要產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)自始至終引起高度重視。動(dòng)力電池作為新能源汽車的核心，對整車?yán)m(xù)航、駕駛感等有直接影響，其對安全性影響也更直接更關(guān)鍵。
電池原材料的基本屬性決定了電池本就自帶易燃易爆的特質(zhì)，電芯中的極片、電解液等部件含有鋰、鎳等多種活性元素，這類元素在接觸空氣后不可避免地會(huì)發(fā)生爆炸。此外，動(dòng)力電池本身涉及復(fù)雜的化學(xué)變化，是一個(gè)有“生命”的個(gè)體。在動(dòng)力電池生產(chǎn)出來以后，初期可能滿足各方面的標(biāo)準(zhǔn)，但經(jīng)過幾年的使用，內(nèi)部會(huì)發(fā)生變化。電動(dòng)汽車自燃現(xiàn)階段恐怕無法從根本上杜絕。但我們可以通過不斷優(yōu)化檢測流程，提升行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，無限接近"杜絕”，具體內(nèi)容包括：
一、改進(jìn)傳統(tǒng)BMS系統(tǒng)，對動(dòng)力電池進(jìn)行“血液級”檢測
從電池管理系統(tǒng)方面來看，BMS作為新能源汽車的電池管理系統(tǒng)，主要功能就是提高電池的利用率，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、警報(bào)，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電。然而在目前統(tǒng)計(jì)到的不少事故中，電池系統(tǒng)中的BMS處于失靈狀態(tài)，這些裝配都沒有起到應(yīng)有的預(yù)警預(yù)防作用。
“通過對很多問題的分析，我們發(fā)現(xiàn)保障電池系統(tǒng)安全性的核心是研發(fā)先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)。”中國科學(xué)院院士、中國電動(dòng)汽車百人會(huì)執(zhí)行副理事長歐陽明高曾經(jīng)明確指出，目前，在電池管理系統(tǒng)方面，國內(nèi)產(chǎn)品的功能不足、精度不夠，尤其是安全功能不全，因此需要加大研發(fā)力度。
傳統(tǒng)的BMS管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要采集電壓、溫度、內(nèi)阻等參數(shù)進(jìn)行分析，并沒有考慮到動(dòng)力電池作為一種電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)備，電化學(xué)特性是其最基本的特性，BMS可以檢測電壓，但做不到深入電芯的數(shù)據(jù)分析， 電池特性復(fù)雜，隨著電池本體因素演化，電池老化，安全參數(shù)都將發(fā)生變化，僅靠物理特性的采集是不能精準(zhǔn)預(yù)測電池狀態(tài)的，最重要的是，提前預(yù)測時(shí)間有限，鋰電池從出現(xiàn)熱失控征兆到燃爆之間時(shí)間較短，長時(shí)預(yù)警正逐漸成為行業(yè)發(fā)展需要。
據(jù)了解，目前已有公司通過電化學(xué)模型對電池關(guān)鍵參數(shù)精準(zhǔn)分析，相當(dāng)于對電芯進(jìn)行深度的“血液級”檢測，不僅僅分析電壓、溫度、內(nèi)阻等參數(shù)，更可以通過深入電芯的數(shù)據(jù)分析，在多個(gè)維度、采用多種手段研究電池安全性機(jī)理，基于精準(zhǔn)測量和數(shù)值化模型準(zhǔn)確預(yù)測鋰電池安全性表現(xiàn)，最終提出應(yīng)用化解決方案的綜合性預(yù)防策略，真正達(dá)到從源頭解決儲(chǔ)能安全性問題。相比于傳統(tǒng)的BMS管理系統(tǒng)，電芯“血液級”檢測技術(shù)預(yù)測精度更高，更早發(fā)出安全預(yù)警時(shí)間，真正做到守護(hù)新能源汽車的安全。
二、完善動(dòng)力電池國家標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)監(jiān)管力度
雖然目前已經(jīng)發(fā)布的動(dòng)力電池國標(biāo)填補(bǔ)了我國在動(dòng)力鋰離子電池組合系統(tǒng)方面的空白，但仍有不足，需要不斷完善。測試對象方面，所有的標(biāo)準(zhǔn)都只規(guī)定了新電池的測試，對使用過的電池沒有相關(guān)規(guī)定和要求，電池在出廠時(shí)沒有問題，不代表使用一段時(shí)間后仍然安全，因此有必要對使用不同時(shí)間的電池進(jìn)行同樣的測試，相當(dāng)于定期體檢，或者在BMS系統(tǒng)基礎(chǔ)上直接安裝可以檢測電芯狀態(tài)的系統(tǒng)。結(jié)果判定方面， 目前的判定依據(jù)較寬泛和單一，只有無泄露、無外殼破裂、不起火和不爆炸的規(guī)定，缺少可量化的評判體系。
國內(nèi)常用的動(dòng)力鋰離子電池標(biāo)準(zhǔn)
三、電池檢測和資質(zhì)認(rèn)證交由專業(yè)的第三方檢測機(jī)構(gòu)
從電池檢測和資質(zhì)認(rèn)證來看，為了更好地規(guī)范動(dòng)力電池安全和質(zhì)量。保障電池測試的權(quán)威性，我們建議電芯質(zhì)量檢測交由專業(yè)的第三方檢測機(jī)構(gòu)完成，僅有生產(chǎn)廠家出具的檢測報(bào)告是不夠的，一個(gè)生產(chǎn)廠家，自己既生產(chǎn)產(chǎn)品，又出具檢測報(bào)告，既當(dāng)“裁判”又做“選手”，對于市場而言，缺乏公正性，因此 ，無論對于用戶來說，還是行業(yè)發(fā)展來說，將動(dòng)力電池 安全檢測的事情交由權(quán)威的第三方檢測機(jī)構(gòu)將成為必然選擇，也能讓用戶安心。
四、制定故障應(yīng)急預(yù)案和消防處置措施
針對不同類型的新能源汽車事故隱患，需制定故障應(yīng)急預(yù)案和消防處置措施，使用者遇到電池失火、冒煙，需第一時(shí)間撥打119，不要自行處理，保障自己人身安全，消防人員需考慮到電池失火后，易產(chǎn)生二次爆炸，制定專門的鋰電池消防處置措施，盡全力保障人員生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。
最后，發(fā)展新能源汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大決策。動(dòng)力電池的安全性能決定了新能源汽車尤其是電動(dòng)汽車的市場和未來，目前在電池安全領(lǐng)域已經(jīng)開展了大量富有成效的研究工作，但是仍然不能有效避免因?yàn)閯?dòng)力電池短路、熱失控等問題引起的交通安全事故。隨著新能源汽車保有量的增長，該問題會(huì)愈發(fā)凸顯。因此，開展動(dòng)力電池安全研究對于我國占領(lǐng)新能源汽車技術(shù)高地意義重大。
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