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新能源汽车起火事故频发,也引起了国家相关部委的高度重视

新能源汽车一直倍受大家的关注,随着油价的一再上涨,很多人都会关注新能源汽车的发展。前一段时间新能源汽车发生的自燃事件,也广受大家的关注,很多消费者在燃油汽车和新能源汽车之间摇摆不定。

自燃事件还未平息,最近又有一则关于新能源汽车的消息传出来,受到大家的热议,这下很多朋友对新能源汽车又有新的认识。很多购买了新能源汽车的车主直呼赶紧把自己的车子卖了!到底是什么原因呢?一起来听一下:

大部分人买新能源汽车的目的就是想节约一下油钱,再加上政府的补贴力度非常大,上牌问题无后顾之忧,才选择了新能源汽车。但现在的问题是,确实节约了一部分油钱,但是在更换电池的时候却犯了难。

新能源汽车的电池更换费用大概在5万到6万之间,对于普通的老百姓来说,这不算是一个小数目。一辆辆新能源汽车的费用,其中电池占了绝大多数,电池的好坏决定了整辆车的质量好坏,电池的价格也决定了整辆车的价格。也就是说,如果电池出现了问题,这辆车基本上也不能再用了。

新能源汽车基本都有6年的保修期,很多人会认为保修的时间很长,解决了自己的后顾之忧,但实际上,并不是车子的所有问题在保修期内都可以保修的,很多情况都是需要自己再去掏钱更换或修理。而厂家所说的保修,指的是电池坏掉的情况下,才给你修理的。如果更换一次电池需要5w块钱,超过保修范围的其他费用,比如一些人工费、各种配件费用也不是小数。很多车主表示,这些年把省下来的油钱都用在维修上了,还不如直接把车子卖掉。

虽然新能源电池的价格不断降低,电池也越来越便宜,但是就目前的形势来看,更换电池的费用让大家无法承受。或许,新能源汽车在发展的道路上还需要很长一段路需要走。等到新能源汽车发展成熟了, 尤其是电池发展成熟了, 才能获得大众的认可。

[行业监管] 多部委出手加强新能源车安全监管 特来电充电网两层防护让烧车事故减少65%

我国大力推广应用新能源汽车已有10年,10年来,“里程焦虑”和“安全焦虑”如影随形。近期,地库中的新能源汽车冒烟后爆燃,维修中的新能源汽车燃烧起火,充电中的新能源汽车突然自燃,行驶中新能源汽车在路上起火,停车场多辆新能源汽车起火烧毁……多个国内外品牌新能源汽车接二连三起火,再度点燃了业内外对新能源汽车安全的焦虑情绪。 

安全焦虑情绪蔓延 多部委出手加强新能源车安全监管

特锐德董事长于德翔 

“新能源汽车安全是悬在每个主机厂和电池厂老板头上的一把刀,随时会血淋淋的落下来!”4月22日,特斯拉在上海发生起火事故的第二天,特锐德(300001)董事长于德翔感叹道。

特锐德集团品牌总经理赵健也补充说:“新能源汽车满电或过充时烧车往往是爆炸型烧车,威力很大,会波及到周围的车辆和建筑物,一辆车烧了还可以控制,也可以淡化影响,但是如果一个车库的车烧了,甚至建筑物的烧毁,甚至车上有人……这个问题就大了。”

据国家市场监管总局此前发布的数据显示,2018年我国已发生新能源汽车起火事件40余起。来自特锐德的统计数据也显示,2011年至今,每年的新能源汽车起火数量基本上呈逐步上升的趋势。

新能源汽车起火事故频发,也引起了国家相关部委的高度重视。

3月14日,市场监管总局发布汽车三包新规(《家用汽车产品修理、更换、退货责任规定(修订征求意见稿)》),提出将动力电池、电机等新能源汽车特有重要部件纳入退换货范畴。

3月18日,市场监管总局办公厅发布《进一步加强新能源汽车产品召回管理的通知》,通知要求,从2018年1月1日至该通知印发前发生的火灾等事故,有关生产者应逐一调查分析事故原因,并于2019年4月30日前提交分析报告。此外,文件还对三电零部件企业、新能源汽车生产者、相关机构和监管方分别提出了要求。

5月10日,工信部组织召开加强新能源汽车安全管理电视电话会议。辛国斌指出,安全是事关新能源汽车产业持续健康发展的第一要务。近期,新能源汽车安全事故呈现多发态势,全行业必须高度重视,采取有效措施,消除安全隐患,加快建立全面的安全保障体系,提升新能源汽车安全水平。

辛国斌还提出了推动新能源汽车产业健康、可持续发展的四点要求:一是强化整车运行监控体系;二是切实加强新能源汽车安全监管;三是健全安全标准规范体系;四是加强行业自律,做好宣传引导。

特来电 

特来电充电网两层防护 让烧车事故减少65%

据悉,在强化整车运行监控体系方面,特锐德在4年前就开始布局。

公开资料显示,2014年年中,在垄断市场5年之后,国家电网宣布全面放开新能源汽车充换电设施市场,吸引了大量社会资本入局“跑马圈地”,创业板第一股特锐德也是在这样的背景下成立了充电桩业务子公司——特来电。

5年来,特来电累积投资50多亿元,前4年累积亏损6亿元。4月29日,于德翔在写给股东的公开信中,正式宣布特来电在2018年跨过盈亏平衡线,并于2019年正式开始盈利。在我国充电基础设施商业化运营的十年间,特来电是首家,也是目前唯一一家正式宣布开始盈利的企业。

在充电桩行业最为艰难、众多企业出局的2018年,特来电为何能逆市跨过盈亏平衡线?在电池网看来,特来电庞大充电网络以及对新能源汽车充电安全的重视功不可没。

新能源汽车安全技术发布会现场

5月11日,特来电在中国新能源生态科技馆举办“面向新能源车安全的充电网两层防护技术”发布会。本次发布会由中国汽车工业协会、中国电动汽车充电基础设施促进联盟、中国动力电池产业创新联盟联合主办,工业和信息化部相关领导、国内汽车行业的知名专家以及知名汽车企业和电池企业的领导出席会议。此次特来电发布的充电网两层防护技术实现可预测、可预警、可控制、可追溯。通过充电主动防护和大数据监测保障电动汽车、电池、充电全生命周期的安全。

特来电副总裁、首席科学家鞠强 

特来电副总裁、首席科学家鞠强介绍,其实早在2015年,特来电就发布了CMS(柔性智能充电管理系统)主动防护技术,从那时候开始,新能源汽车充电安全就一直是特来电整个技术体系中非常重要、不可或缺的一个有机组成。

“通过对历史起火事故进行分析,我们可以看得到,起火发生的阶段有几种可能——充电过程中、满电静置中、行驶中和其他情况。其中,充电阶段是新能源汽车最容易发生起火事故的阶段”鞠强表示,“并且,实际的数据也证明,很多在其他阶段的起火事故,根本原因还是在充电阶段导致的电池损伤引起。

据历史数据显示,80%的新能源汽车自燃事故是发生在充电中或充满电后一小时,这恰恰可以通过充电网的主动防护解决。作为国内最大的公共充电运营商,特来电以科学大数据模型为依据,基于新能源汽车充电主动防护和大数据监测保障,研发并建立了两层安全防护体系:CMS主动防护和大数据安全防护。在BMS(电池管理系统)控制整车充电行为的同时,CMS会进行二次检测,发现异常时,会触发主动防护及时终止充电订单,保护充电安全。特来电CMS主动防护技术体系具体包含了充电电压不匹配、控制器通信故障、电池过温、电池低温、电池温度异常、电池过充等11种防护模型。在CMS基础之上,特来电建立了基于大数据的第二层安全防护体系,涵盖了8种防护模型。每笔充电数据,在大数据平台都会被这19种模型分别计算、分析,其中异常的数据会产生报警。如果触发了主动防护的11种指标之一或者大数据的8种指标之一,则会被停止充电。当某辆车在一段时间内,连续触发了主动防护(停止充电),那么这个行为将会被通知用户、运维岗与安全岗,进行相关的检修检测。

与会嘉宾参观参观中国新能源生态科技馆 

特来电充电网两层防护体系尤其是CMS主动柔性智能充电系统,能够动态调节使用功率,减少对电网的冲击,加之充电过程中与BMS协同的主动防护, 可以制定合理的充电策略,并在充电过程中做出适当的预警行为,大大提高了充电过程的稳定性和安全性。据了解,特来电充电网比传统的充电方式能够延长电池使用寿命30%以上,为每一辆车量身定制安全保护模型,可以使充电安全的事故降低65%以上。

具体来看,据特来电大数据云平台统计,在2018年特来电的3780万笔订单中,特来电防护体系共防范了46万笔的不安全充电,安全防护比达1.22%,预防烧车事故38起,相当于减少65%严重烧车事故;而2019年1月到3月,充电安全两级防护技术也已经预防了4-10 起重大事故。 

充电安全数据互通 充电网大数据保障新能源车安全

值得注意的是,特来电目前已拥有技术专利1033项,研发团队超过1000人,引领了新能源汽车充电网的17项关键技术,同时取得技术水平世界第一、云平台大数据世界第一的成绩,支撑日均千万订单、50TB的数据量,就是最好的证明。而且,攻克了两项世界“卡脖子”技术。其中一项是基于无人驾驶的人工智能充电弓技术,另一项是乘用车无人充电机器手。

而在万物互联的变革时代,大数据已逐渐成为我们生活中不可分割的一部分,在新能源汽车领域,大数据将成为新能源汽车乃至未来智慧出行的核心。目前,特来电在全国313个城市投建了21.6万个充电桩,总充电次数也已突破7000万笔,形成了在新能源汽车数据采集和建立大数据库方面的领先优势。“特来电的充电网,现在每天有16万笔订单,充500多万度电。汽车、BMS、充电枪,在信息流与能量流上,有着海量数据的交换。”鞠强表示,海量数据处理及大数据分析挖掘能力为特来实现电大数据服务提供了基础,为此特来电打造了充电网、车联网、互联网“三网融合”的生态。

特来电智能充电系统 

领先的技术研发实力和云平台技术水平,再加上覆盖全国的庞大充电网络,使特来电在新能源汽车充电和数据采集以及大数据分析等方面形成了技术壁垒,在汽车充电安全方面具有了独一无二的领先优势。也正是这些高防护、高安全的技术,保障了特来电21.6万充电桩无一例安全事故发生。

特来电本次发布的充电网两层安全防护技术,首次打破了新能源汽车动力电池安全完全依靠BMS管控的传统观念,实现了从电网、充电、BMS到电池、车辆的贯穿。

安全生态圆桌对话 

对于这一技术成果,王秉刚、董扬、许艳华、王子冬、刘永东以及来自上汽集团、长安新能源汽车、奇瑞新能源汽车、比亚迪汽车、一汽集团、金康新能源汽车、蔚来汽车、北京新能源汽车、广汽新能源汽车、吉利汽车、宇通汽车、长城汽车、金龙汽车、东风畅行、宁德时代、亿纬锂能、国轩电池、力神电池等汽车和电池行业的25位顶级专家形成的专家团给予特来电“面向新能源汽车安全的充电网两层防护技术”高度评价:“项目成果达到国际领先水平,能够有效保护新能源汽车的安全”。

外,特锐德已与通用电气、宝马汽车、大众汽车、威马汽车等达成全面战略合作协议,与曹操、首汽、轻享、华夏、顺丰等加大了运营合作力度,共同推进新能源汽车以及充电基础设施产业的发展。此外,公司还与长安、吉利、红旗汽车、东风畅行、广汽新能源、奇瑞新能源、比亚迪、威马汽车、宁德时代、金康汽车、华人运通等达成技术或战略协议,在保证用户隐私的前提下,打通相关的充电安全数据,实现数据的互联互通,并在充电安全事故的分析上通力合作,共同建立一套基于大数据的新能源汽车及电池全生命周期追溯体系,共同维护新能源汽车安全保障。

关于电芯先串后并/先并后串成组可靠性和安全的比较

知化汽车

这个问题在初入行时比较困扰,现在也没有完全思考清楚,文章写得比较早,有些不正确的地方还请斧正。

通常来讲,电动汽车所需要的能量系统电压往往达到数百V,而电流也需要几十或上百安培,这就需要对现有的电芯进行串关连:基本的原理是并联以满足容量、电流要求;串联以满足电压要求。

总的来讲,电池组的连接方案共有3种:先串后并、先并后串、串并混合。

在进行电池组的方案选择时重点考虑快充、成本和安全可靠性。

一些典型车辆的电池系统成组方式(此处串并不分先后):

Model3 LR: 96s46p

Model S 85kWh: 96s74p

Jaguar I-PACE: 108s4p

Audi e-tron: 108s4p

Leaf-2011: 96s2p

BMW i3 :96s1p

对于不同的串并成组方式,可以从可靠性、安全性和电芯管理成本BMS等角度来分析。

可靠性分析:

m个元器件串联成子系统,再由n个子系统关联成系统,则系统可靠性为:

m个元器件并联成子系统,再由n个子系统串联构成系统,则系统的可靠性为:

假设每个电芯的可靠性相同,Ri=0.99,以Audi e-tron系统为例,共有432个电芯组成,如果(1)先串后并,108个电芯串联后再4组并联,

2)先并后串,4个电芯先并联后,再108组电芯串联,

以看出:

先串后并的连接方式,系统整体的可靠性会小于单体电芯;

先并后串的连接方式,系统的整体可靠性会大于单体电芯。

安全性分析:

对于系统来讲,电芯故障的两个极端情况为:断路短路

对先串后并的电路来讲,由于先串的过程中,电路的电压增大,当某个电芯断路时,此时电池包电压不变,但断路电芯所在支路不参加工作,整个电池包内阻会增加、容量减少。而断路电芯两端的有可能形成高电压,进而产生电弧的危害。当电芯短路时,此电芯所在的支路仍可以继续参加工作,由于电压降低,使其他支路对此支路进行放电,由于仅有一个电芯的压降差,所以回路电流不会很大,此种情况不会造成很大危害。

对先并后串的电路来讲,在并的过程中,电压不会增加,所以当某个电芯断路时,没有电弧的危害,但是电芯短路的危害就比较大。因为当并联某电芯发生短路时,其他所有的并联电芯会对此进行放电,由于电芯的内阻通常都是毫欧级,所以此时短路电流会达到上百安,有甚者会达到上万安培,瞬间的过流极有可能造成电池熔化起火,从而引起成火灾事故。此外,并联电路形成的环流,虽然在一定程度上有均衡作用,但由于环流基本不受监控,可能存在不确定的风险。

电芯管理成本

先串后并的电池组,需要更多的传感器布线,BMS通道多,成本高;先并后串,并联的电芯当成一个,监控及BMS通道简单、少,成本低。

其他:

过流能力:这个因素主要是对于有快充需求或高功率需求时,要重点考察的因素,先串后并的系统过流能力强,先并后串的系统过流能力不容易提高。

对于先串的方式,还要注意到整个串联下来的模块电压最好处于安全电压范围内,以方便装配和生产;对于先并的方式,要考虑到当电芯短路时,其他电芯所放能量是否会引起热失控。

综合以上,串并基本方式的对比如下:

大众声称其电池可供电动汽车“终生使用”

据外媒报道,自首款主流电动汽车问世以来,全球的电动汽车制造商都一直在努力解决有关电池消耗的问题。法国汽车制造商标致(Peugeot)甚至提出,一旦其汽车在5年运行期间内电池出现退化,就可付费更换电池组。但是,大众(Volkswagen)对于该问题似乎有一个更加高效的解决办法。大众电池卓越中心(Volkswagen's Center of Excellence for Battery Cells)主管Frank Blome表示,他们的电池组跟他们即将推出的电动汽车系列一样,非常耐用。

然而,考虑到电动汽车消费者都希望他们的电动汽车至少能够使用8至10年,大众的此次声明似乎有点激进。Blome表示,对于即将推出的一系列电动汽车,大众都是围绕电池组进行设计,以最大限度地利用空间存储电能。而且现在电池组都转移安置在车身下部,位于前后轴之间,可让其电动汽车的续航里程达到340英里(550公里)。

在谈及此类电池组的效率时,Blome表示,只要大众电动汽车的驾驶员坚持高效充电,新电池在8年内或汽车行驶里程达10万英里(16万公里)时,最低充电容量仍可保持70%。高效充电要求车主选择正常充电,而不是快速充电,并且只将电池组充满80%,而不是100%的电。Blome还建议,在汽车电量下降至50%,而不是等电池组完全耗尽时再给电池充电,将有助于延长电池寿命。

Blome解释表示,大众在MEB平台生产电动汽车,此类电动汽车的电池组有一个“巧克力棒”结构,能够容纳大量由单个电池组成的电池模块。此类模块化结构让设计过程更加灵活,如果需要的话,大众能够在系统中纳入更多模块,从而提高汽车的续航里程。而且,此类结构有利于将电池组的生产变得更加具成本效益。

在谈到集成固态电池时,Blome表示,虽然固态电池组比锂离子电池更轻、能量密度更高,但是在相当长一段时间内还无法实现大规模生产。但是,由于固态电池组更具经济效益、充电速度更快、可支持更长的续航里程,因此,大众可能会在2025年或2030年之前将其用于电动车型。