文档介绍：汽车无线充电技术
8月12日,百人会夏季论坛暨电动汽车安全报告媒体交流会上,中国电动汽车百人会副理事长、清华大学汽车工程系教授欧阳明高指出,电动汽车安全性涉及三个方面。
一是电池行业,这是最基础、最核心的电池安全领域,需要进行严格的热管理;二是充电行业,这是一个新兴行业,有待进一步规范,无线充电将是未来方向;三是整车行业,由于电动汽车的安全验证严格,整体质量较好,但企业仍需要关注高压电机系统、碰撞测试以及防水防尘工艺。
不过由于客车企业车型过多,产品开发周期过短等因素,电动客车安全隐患更大,需要重点监管。当问及三元电池暂停使用有无放开时间表时,欧阳明高称相关部门目前正在制定相关安全标准。
热失控需谨慎评估
电池安全性与温度有关。“电池与发动机等其它部件不同,随着温度上升到某一温度,电池会开始产生副反应,副反应会连锁形成电池放热,达到一定程度会使内部短路、隔膜崩溃、电解液燃烧,使温度迅速上升,形成热失控,到达最高温度会形成冒烟、起火甚至爆炸。”欧阳明高表示。
其中,需要注意的是三个特征温度:一是“自生热起始温度”;二是”热失控起始温度”,如短路、大规模燃烧;三是“热失控”最高温度,如内部核心温度达到900度甚至接近1000度。
“电池只能在一定温度范围内才能正常工作,温度高了不行,低了也不行。低温环境下,电池容量放不出来,也充不进去,这是因为电池极化导致的。总之,电池怕冷,如果电池温度太低,它就不能正常工作。高温环境下,电池也不能正常工作,正常工作范围是在45度以内,如果温度到达90至100度,问题就产生了。电池就会引起一系列‘自生热反应’。”欧阳明高称。
“但是有的材料体系热失控最高温度只有三四百度,有的电池只冒烟,这跟电池材料体系相关性很大,不同体系的电池温度指标并不相同。”他解释道。
尽管电池材料情况不一,但都会有“自生热起始温度”,达到这个温度电池会形成副反应,一般是放热。
放热反应会引起温度升高,温度升高之后又会引起另一个副反应,导致温度再升高,形成连锁反应。
当温度达到150-250度时,热失控就会发生,如隔膜崩溃、电解液燃烧等,最高能达到900度以上高温。
欧阳明高进一步指出,锂电池由于特性原因存在安全隐患,但并不等于电动车就一定不安全。所以,为了防止电池热失控,需要严格的热管理,从加热、散热、隔热三个方面使电池温度始终保持正常范围内。
所谓散热,简言之,就是通过冷却系统来散热,这个系统设计非常复杂,有风冷、水冷等散热方式。而冬天温度低时还需加热,但加热是一个技术相对较难的系统;所谓隔热,是当一个电池出现热失控情况后,问题尚未严重时就要进行隔热,以防出现像点鞭炮一样一个接一个发热,第一个电池热传导到下一个电池,形成连锁反应。
电动车推动能源转型
由于我国充电桩行业整体水平相对落后,产品准入门槛低,质量参差不齐。欧阳明高认为,电池充电时容易引发安全问题,而充满电的电动车更容易出现安全事故。
“如果电池管理系统出现问题,充电桩可能并不能及时反应,电池过充达到150%就会出现大事故,而电池常常充到100