从技术角度看特斯拉起火和电动汽车安全

标签: 业界 安全 电动汽车 特斯拉起火 | 发表时间:2013-11-16 13:03 | 作者:maomaobear
出处:http://www.leiphone.com

123在最近一段时间,势头很劲的特斯拉model s已经发生了 三次起火事件。虽然这三次起火事件没有造成人员伤亡,但是电动车安全问题又引起了众人关注。

电动车或者插电混合动力车的安全性一直被质疑,雪佛兰沃蓝达碰撞试验后起火,比亚迪E6深圳碰撞事故起火,这次特斯拉又起火,电动车能够保证安全吗?我们来做一个解读。

一、电动车的安全软肋

电动车相对于燃油车,最大的问题在于电池和控制电路的安全性。

现在电动车的电池大多是锂电池,锂电池虽然有很多种,但是没有一种是绝对安全的。特斯拉用三元锂电池,日系企业用的锰酸锂电池,美系和中国企业用的磷酸铁锂电池都不安全,磷酸铁锂相对好一点。

电池的不安全表现在几个方面。

一是电池在充放电的时候,会出现温度上升,进而起火爆炸。这一点需要控制电路来解决。特斯拉之所以被业界看好,就是特斯拉用软件技术,解决了大数量电池的控制问题,在充放电的时候能保证足够的安全概率。

而其他企业的电池数量都没有特斯拉多,也不敢用特斯拉的三元锂电池。控制电路没有特斯拉那么复杂,牺牲容量,靠电池自身的安全性基本可以解决问题。

二是电池在遇到恶劣环境,即使不充放电也会燃烧爆炸。这才是比较麻烦的问题,因为汽车本身并不是一个很好的环境。有温度变化,高温很容易引发电池起火爆炸。有碰撞事故,电池的挤压穿刺也会引起起火爆炸。

虽然可以做出各种防护,但是难以万无一失。

在比亚迪E6在正常碰撞中可以撞毁卡宴,自身安全无恙。但是在起火事故中,被高速行驶的GTR直接插入汽车底部防护薄弱的地方造成起火。

特斯拉model s在各项安全测试中得分超高,铝合金车身,高强钢加固,似乎坚不可摧。但是遇到极限情况,依然难逃起火的命运。

电动车在事故中遇到的极限情况比实验室更恶劣,防护难以做到十全十美,电动车的绝对安全也就难以做到。

此外,除了电池本身,控制电路由于是高电压,高电流,在遇到恶劣情况也非常容易起火,即使电池不起火,电路起火也会引燃车上的其他易燃品,引发事故。比亚迪E6的事故中,首先起火的不是电池漏液,而是电路。这才没有给乘客逃生的时间。

二、电动车安全问题的解决之道

原因分析清楚,下一步就是如何解决问题。

首先,在非恶劣条件正常使用的情况下,现有的技术手段,无论是软件也好,硬件也好,基本可以保证正常充放电不出问题,要解决的就是事故碰撞和恶劣环境如何保护电池组,保护控制电路。我们来看看厂商的解决办法。

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特斯拉model s采用底盘和电池合一的方案,把电池做到底盘上。这样的优点是车内空间大,汽车重点低,操控性好。正面碰撞也不怕,前后都有保护。

但是特斯拉model s这种解决方案如果遇到对底盘自下往上的冲击,会很脆弱。最近的特斯拉起火是高速撞到路面的一个金属物体造成的。这就充分说明了这种结构的弱点。

空间和操控性的得益,要在安全性上做出一定妥协。比亚迪e6也是类似的解决方案。

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除了底盘放置电池,还有一个被广泛采用的是T型电池组。

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这是沃蓝达的电池组,电池组做成T形,放到汽车内部。实际和驾驶舱在一起。

这种做法的优点的,和驾驶舱在一起,享受到的保护和乘员是一样的。如果撞毁电池造成爆炸或者燃烧,那么此时驾驶舱早已毁坏,乘客和驾驶员早已死亡。爆炸和燃烧不会造成附带的人员伤亡。

但是这种设计也有缺陷,一是占用驾驶舱空间,后排只能有两个独立座椅。二是如果电池的充放电控制发生问题,自燃或者爆炸的话,那么驾驶舱内的人就会在没有交通事故的情况下遇到危险。

采用这种方案的还有奥迪r8 e-tron等多款电力车。

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综合来看,我们认为用特斯拉models的电池控制技术,,用安全性相对较好的磷酸铁锂18650电池,再加上驾驶舱内布置电池的T型方案,是安全程度相对较高的一个办法,最好再能给电池组外增加一个足够强度,能够抗衡高温高压爆炸的安全壳。

这样,遇到毁灭性事故危及电池组,乘员早已死亡。普通事故只要人员无伤亡,电池组就安然无恙。

日常使用,靠软件解决充放电的安全性问题,每个电池单体能量较小,即使发生意外。也炸不开安全壳,可以保证人员安全。

磷酸铁锂电池本身相对安全,做成18650的小容量单体就更安全。

不过,这种方案会损失续航里程,减少车内空间,增加汽车重量,安全性解决了,其他方面就要做出一定的妥协。更完美的解决方案只能期待未来的技术进步。

文/maomaobear,资深行业分析师,评论人,微博 @maomaobear

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配图来自汽车之家

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