2012年4月18日,國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議,討論通過《節能與新能汽車產業發展規劃(2012-2020年)》,明確了純電動汽車是未來汽車工業的主要戰略發展方向,確定了2015年純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷達到50萬輛,2020年產銷量超過500萬輛的發展目標。同月,科技部發布《電動汽車科技發展&ldquo十二五&rdquo專項規劃》,也確立了&ldquo純電驅動&rdquo的技術轉型戰略;多個省制定了本省電動汽車的發展路線,并明確了未來5-10年的發展目標。業界普遍認為。在政策的大力支持下,純電動汽車未來5-10年將迎來一輪發展狂潮。而近幾個月發生的電動車起火事件給純電動汽車的推廣應用抹上了一層陰影。
一、純電動汽車成為市場寵兒尚需時日自20世紀80年代誕生地一輛電動自行車以來,不斷推出的電動摩托車、電動汽車、助力車、電動三輪車等電動車產品以其排放低、耗油少、環保效果好等優勢逐漸成為綠色發展的必要交通工具。特別是鋰電池技術的出現,在電動車行業可謂一石激起千層浪。
(一)鋰電池是支撐電動車發展的主要動力源由于生產鋰電池不會造成嚴重危害民眾健康的重金屬污染,在電池壽命、生產過程的環保效果等方面均優于傳統的鉛酸電池及鎳鎘電池,受中央大力整治鉛酸電池企業影響而一度產生巨大波動的電動車行業因此而萌發了新的生機。鋰電池逐步成為支撐電動車發展的主要動力源,并間接推動純電動汽車成為&ldquo十二五&rdquo時期國家新能源汽車發展的主要方向。2012年4月,科技部發布《電動汽車科技發展&ldquo十二五&rdquo專項規劃》提出電動汽車產業化第二階段(2010-2015)要開展以能量型鋰離子動力電池為重點的動力電池技術創新,實現我國車用動力大規模產業化的技術突破。
(二)鋰電池的安全性能受到質疑于此同時,電動車的安全問題也一直令人擔憂。近幾個月頻頻發生的鋰電動車動力電池充電起火事件,致使人們對未來一鋰電池為主要動力源的純電動汽車的安全性能產生了一絲憂慮。據東南網-海峽都市報報道,福建省仙游縣2012年3月21日發生鋰電池電動車動力電池起火事件,有關部門出具證明是&ldquo因綠源電動車鋰電池充電期間發生爆炸,引發火災&rdquo。2012年4月11日,北京市海淀區一戶居民家發生綠源鋰離子電動車電池爆炸事故。此外,江蘇省新聞今年初也報導了南京一起鋰電自行車爆炸事件,與前文兩起不同的是,南京這起事件是在鋰電自行車行進中發生的。在不長的時間里接連發生了幾起鋰電池爆炸起火事件,致使鋰電池的安全性能受到質疑。并且,由于電動自行車的鋰電池爆炸起火的破壞力比常見手機鋰電池更強,對生命財產的損壞程度也更大。
目前鋰電自行車一般由串聯的鋰離子電池組提供動力,這種鋰離子電池組也被當前多數企業用作純電動汽車的配套動力電池,為純電動汽車提供動力。
首先,鋰電池工作溫度等方面的要求使純電動汽車在極端條件下行駛存在引發事故的可能。由于純電動汽車用鋰電池工作電流大,產熱量大,加之電池包內部是一個相對密閉的環境,這會造成電池使用過程中溫度上升,如果外部工作溫度過高,會降低電池向外散熱的效果,導致電池工作環境溫度過高。低溫下,鋰電池多使用的有機電解液的電導率會下降,電池內阻增大,影響純電動汽車的啟動性能。因此,鋰電池的環境溫度不易過高或過低,高溫、低溫等極端環境均是以鋰電池為主要動力的純電動汽車發生事故的誘因。然而,在國家新能源汽車,特別是純電動汽車政策的大力支持下,各地相關政府部門和企業近年來加速研制推廣不同型號的純電動汽車,從研制到投入使用一般不會超過2年。并且,根據當前純電動汽車企業公布的新車情況,其推出新車前做的檢測大部分是在比較理想條件下完成的,缺乏在極端環境及長時間行駛條件下對不同動力電池性能的測試。這種汽車是否適應北方冬季低溫和南方夏季高溫環境下的長時間行駛,缺乏充分的數據予以證實。此外,在受到不同程度和角度的碰撞,以及在高濕度、高寒、強風沙等環境下行駛時電池是否會發生爆炸,也缺乏足夠的測試數據。這對在極端環境下駕駛純電動汽車的司機來說具有較大的安全風險。
其次,鋰電池使用不當發生爆炸影響純電動汽車推廣。一是過充、過放及大電流充放電均容易造成電池破壞或爆炸事故。現在的科學實驗已經得出結論,深度充放電會導致電池性能受到嚴重破壞,減少電池的使用壽命,嚴重時就會引發爆炸等極端情況。使用大電流充放電,會給電池施加過大的壓力,也可能引發爆炸等極端情況。如果未來純電動汽車真正走入家庭,國家部署建設的充電設施規模在未來5-10年內難以達到當前加油站的水平,一旦純電動汽車市場打開,將難以滿足消費者的需求,家庭或社區充電是消費者必然的選擇,這種充電模式就難免會發生類似鋰電自行車的電池充電爆炸事故,并且純電動汽車電池爆炸的破壞力及對人生命財政的危害要大于自行車電池。如果在推廣初期連續發生幾次此類事件,可能會大幅度降低消費者對純電動汽車的認可度。二是鋰電池使用較長時間后,性能會降低,發生爆炸等事故的可能性會加大。一般來講,鋰電池的使用壽命比較長,有鋰電自行車企業提出其配套的鋰電池可以使用6年。但是,鋰電池長時間使用,電池容量會下降、電阻會增加、電池耗損會加大,安全性將大不如從前,不僅難以為純電動汽車提高充足的動力,發生事故的概率也會加大。如果長時間使用壽命結束的鋰電池會造成電池鼓脹等情況,從而引發爆炸。由于當前我國鋰電池的成本較高,在較短時間內市場價格難以下降到消費者理想區間,我國目前尚未出臺禁止使用并回收到壽命電池的標準和辦法,社會對這一隱患不夠關注,高價購買的電池更是很難被消費者輕易淘汰。這將導致3-4年后,即2009-2010年生產的電池達到使用壽命時,某個時間段可能會頻發由電池引發的純電動汽車安全事故。而3-4年后還將是純電動汽車市場開拓的關鍵時期,集中爆發的安全事故或將對純電動汽車的普及和推廣帶來嚴重負面影響。三是綜合看當前市場上的鋰電池,技術水平比較成熟的是單體電池,電動車用的鋰電池組的技術水平千差萬別,且整體水平偏低。目前國家希望推廣集中充電的方式,采取換電池或直接充電的辦法為純電動汽車動力,各地也相應建設了配套充電設備。這對電池企業產品的技術性能提出較高要求,即電池必須符合充電設備的可充電標準。因為,政府部門建設的充電設備會以固定的電壓對電池進行充電,這種固定的電壓可能導致部分企業電池大電流充電,不僅有損電池壽命,還會帶來爆炸的隱患。同時,當前電池企業很多是為純電動汽車企業提供專門的配套電池,純電動汽車企業為吸引消費者往往采取具有個性化的功能設計,因而對配套電池的性能要求也存在較大差異,這種反映在電池上的差異同樣會給集中充電造成一定安全隱患。反過來說,換電池的方式也存在部分電池難以適用于特定型號的純電動汽車的問題。這個問題不解決,純電動汽車難以被消費者接受。
發展以純電動汽車為主的新能源汽車是我國實現汽車工業彎道超車的重要手段,如果純電動汽車產業發展順利,將成為未來支撐我國經濟平穩較快增長的新經濟增長點,同時將帶動汽車相關產業的快速發展及技術的進步。但是,就目前純電動汽車的發展水平看,僅電池環節就存在嚴重的安全隱患問題,在各地大干快上的大趨勢下,這類安全隱患難以被人關注。然而,近來發生的電動車爆炸起火事件充分說明了電池安全隱患一旦爆發,其危害性難以估量,必須未雨綢繆,通過強有力的手段預防可能由電池安全隱患引發的純電動汽車事故,做到&ldquo過5關&rdquo。
第一關,電池原料關。鋰電池以其優于鉛酸電池、鎳鎘電池等傳統動力電池的特性被視為純電動汽車重要的動力電池。然而,鋰電池本身并不完美,受鋰元素化學活性的影響存在一定的安全隱患,目前的技術難以徹底根除。因此,必須在優化傳統鋰離子電池性能的同時,探索發展新型鋰電池、下一代動力電池、燃料電池,支持電池企業與純電動汽車生產企業結成技術聯盟,共同突破電池原料本身的屬性給純電動汽車發展帶來的安全隱患。
第二關,電池質量關。質量是產品被消費者廣泛接受的關鍵要素。特別當產品處于市場培育期時,整體質量水平直接決定該產品能否快速打開市場,這段時間里,無論哪一件同類產品造成社會負面影響,此類產品的整體形象都會在消費者心目中大打折扣。特別是當前為純電動汽車生產電池的企業數量眾多,技術、工藝水平參差不齊,且電池隔膜、電解液、制造工藝等方面的關鍵技術一直未能有突破式的進展,相關企業就必須保證電池出廠時的質量,尤其是電池防爆、防自燃等方面的保護措施一定要完善,目前常規的保護設計必須要有,出現電池質量問題要嚴格追究電池生產企業的責任。如果是電池生產企業為某企業的純電動汽車提高配套電池,且該款電池存在嚴重的安全隱患,要同時追究雙方的責任。工業行業管理部門應出臺相應的市場準入制度,通過技術、工藝、安全性等準入標準,規范電池企業生產。同時,質檢部門必須對出廠的電池進行嚴格的檢驗,防止劣質電池進入市場。
第三關,電池使用關。近年來鋰電池產品爆炸事件的增多很大程度上是消費者未能注意鋰電池產品的使用細節,不能正確使用鋰電池產品造成的。建議有關政府部門和企業在這方面對消費者使用電池的行為進行正確引導,出臺相關規章制度進行規范,重點在引導消費者如何正確對電池進行充放電和存放,如何發現電池使用過程中出現的可能引發安全事故的隱患,同時要對電池充放電的時間、環境及到壽命電池的禁止使用和回收做出嚴格的規范。
第四關,電池測試關。測試是在近年來純電動汽車蓬勃發展的趨勢下,地方有關政府部門和企業一直忽視的問題。由于缺少各種條件、環境下純電動汽車行駛、碰撞等方面充分的測試數據
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