又一臺蔚來汽車自燃了。
5月16日,上海嘉定一個(gè)小區(qū)的地下車庫,一臺黑色的蔚來ES8突然冒出大量濃煙。消防人員及時(shí)趕到,撲滅煙霧并封鎖了現(xiàn)場,才沒有引起火災(zāi)。
根據(jù)車主的描述,這是一臺54萬的蔚來ES8創(chuàng)始版,冒煙之前在地庫里停了4天,“插著但沒充電”。起火原因目前還在調(diào)查中。蔚來董事長李斌、總裁秦力洪已經(jīng)在App上跟車主留言致歉:“抱歉讓你和你先生難過了。我們會詳細(xì)調(diào)查原因。”
這是最近1個(gè)月,蔚來的第二起自燃事件了。4月22日,西安一臺正在維修的蔚來ES8突然起火,消防人員趕來時(shí),整車已經(jīng)燒掉一半。
無獨(dú)有偶,特斯拉最近也接連發(fā)生了2起自燃事件:
4月21日,一輛特斯拉Model S在上海徐匯區(qū)一個(gè)小區(qū)的地下車庫里冒煙起火,順便還點(diǎn)燃了旁邊的奧迪A6和雷克薩斯rx300。
5月12日,香港新蒲崗一家商場的地庫,一輛特斯拉Model S停了半小時(shí)后突然起火,期間還發(fā)生3次爆炸。
1個(gè)月內(nèi),連續(xù)燒掉了4臺豪華電動車,消費(fèi)者對電動車的信任降到了冰點(diǎn)。
特斯拉創(chuàng)始人馬斯克在twitter上為自己辯解:“每年有超過100萬臺汽油車發(fā)生火災(zāi),導(dǎo)致數(shù)千人死亡,但沒有一場像特斯拉汽車起火這樣成為頭條,媒體為什么要搞雙重標(biāo)準(zhǔn)?”
馬斯克抱怨的也許是事實(shí)。但,大部分燃油車起火是交通事故造成的,而不是好端端停在地下車庫里,然后不知道哪一天,突然就著火了。
此外,燃油車自燃也多與線路老化有關(guān),如果再加上豪華車、駕駛時(shí)間5年以內(nèi)這兩個(gè)限制條件,起火的情況就更為罕見了。而電動車電池本身既是燃料,短路了又能充當(dāng)打火機(jī),從電池包的封裝到電芯內(nèi)部材料,都有可能成為起火點(diǎn)。
一塊又一塊從電動汽車開始出現(xiàn)時(shí)就不斷引發(fā)安全爭議的電池,如今又橫亙在特斯拉、蔚來(也許以后還有更多的電動車品牌)和它們的消費(fèi)者中間,成為一道道難以邁過去的坎兒。
為什么自燃?
蔚來兩臺車自燃的原因比較常見。根據(jù)蔚來服務(wù)運(yùn)營副總裁王正霖,西安維修中起火的蔚來ES8,送修前底盤受到撞擊,電池包和冷卻板出現(xiàn)了變形,導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,引發(fā)火情。
而上海那臺ES8,雖然車主說“插著沒充電”——通常來說,電池管理系統(tǒng)會在電池充滿電后執(zhí)行斷電保護(hù)程序,因此,車一直插在充電樁上也不是太大問題。但畢竟起火的車連著充電樁,系統(tǒng)出了問題導(dǎo)致電池過充引發(fā)起火還是有很大的概率。特斯拉5年以來曝光了超過50起火事件,其中大部分與事故和充電有關(guān)。
然而,特斯拉近期的兩起自燃事件有所不同。上海和香港的兩臺車,目前都沒有公布出過事故,距離充電完成也已經(jīng)有一段時(shí)間。
電池每一次充放電循環(huán),內(nèi)部結(jié)構(gòu)都會發(fā)生一些改變。通常來說,循環(huán)次數(shù)越多,電池內(nèi)部的狀況越差。這和手機(jī)的情況類似,但手機(jī)通常用2、3年就淘汰了,一臺車可能會開5年8年,然后繼續(xù)在二手市場流通。
特斯拉聯(lián)手松下最早把三元系電池用到了電動車上,但截止到目前,還沒有在用戶手中經(jīng)歷完整的生命周期。上海那輛燒著的Model S P85,生產(chǎn)日期是2014年9月,距離出廠已經(jīng)將近5年。因此,這臺Model S起火的原因,除了電池的封裝問題,還引發(fā)了另外一種猜測:會不會是電池內(nèi)部的化學(xué)材料開始出現(xiàn)老化,變得不那么穩(wěn)定了?
這是一個(gè)可怕的猜想,意味著問題有可能出現(xiàn)在電池廠。而車企的供應(yīng)商同質(zhì)化是非常嚴(yán)重的。松下除了為特斯拉提供電池,2019年初還與豐田成立了合資公司。而蔚來的電池供應(yīng)商寧德時(shí)代,2018年給中國41%的電動車提供電池。
能量密度為王
不得不說,特斯拉與松下聯(lián)合研發(fā)的三元鋰電池,能量密度、穩(wěn)定性各方面的表現(xiàn),在業(yè)內(nèi)已經(jīng)非常出眾了。
當(dāng)松下和特斯拉聯(lián)手把以鎳鈷鋁(NCA)為正極材料的三元電池用到Model S上的時(shí)候,比亞迪以及大部分電動車用的還是鋰鐵或是鋰錳電池。后者的成本相對低,也比較穩(wěn)定。
回顧過去幾年,電動車電池的發(fā)展,基本是朝著提升能量密度這個(gè)單一的終極目標(biāo)飛奔。鋰鐵電池的能量密度只有150Wh/kg,而三元系能達(dá)到250Wh/kg以上,因此不難理解,三元系電池取代鋰鐵成為了市場的主流。
電池的能量密度越高,同時(shí)也意味著穩(wěn)定性、安全性越差。比如正極材料的分解溫度,鋰錳大概會在300度分解,NCA大概180-190度,NMC 811的分解溫度大概只有170-180度。
這也是為什么,最近幾年電池的工藝一直在進(jìn)步,安全性卻引發(fā)了更多的擔(dān)憂,因?yàn)殡姵氐恼龢O材料換掉了。
此外,電池的容量越做越大,也讓電池變得更加危險(xiǎn)。特斯拉選擇了松下的18650型電池,顧名思義,就是直徑18mm,長度65mm的圓柱電池。單個(gè)電池的體積大概只比5號電池大一點(diǎn)。某種程度上,這也是出于能量密度和安全性平衡的考慮。
把7000多個(gè)單體容量只有2.8-3.6安培的小號電池并聯(lián)在一起,外部用絕緣材料包裹,中間再通上冷卻液。電池上還連接著保險(xiǎn)絲,一旦溫度過高,保險(xiǎn)絲就會融掉,這顆電池不工作了,不影響整個(gè)電池包。
圓柱電池雖然安全性好,但存在一定的空間浪費(fèi),成組效率不夠高。因此,除了特斯拉采用了松下的圓柱電池,后來包括寧德時(shí)代在內(nèi)的大部分電池廠商都選擇了方形電池,容量是圓柱電池的40倍。
鋰鐵材料更早地包裝在方形電池內(nèi),因?yàn)殇囪F更穩(wěn)定,可以堆疊在一起。但隨著續(xù)航里程成為電動車市場增長的關(guān)鍵瓶頸,廠商們既想要特斯拉三元系電池的高能量密度,又追求節(jié)省空間、提高成組效率。于是結(jié)合了一下,以三元系為正極材料的方形電池應(yīng)運(yùn)而生了。
綜合來看,特斯拉在整個(gè)電池管理系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì),穩(wěn)定性、安全性上已經(jīng)相對領(lǐng)先了。這也是為什么,特斯拉自燃需要引起特別的重視。因?yàn)檫@可能意味著,整個(gè)行業(yè)更大的問題還在后面。
安全性的擔(dān)憂
過去幾年,為了搶占迅速膨脹起來的新能源車市場,解決消費(fèi)者對于行駛里程的焦慮成了第一位,安全性被選擇性忽略了。
令人遺憾的是,政策的導(dǎo)向也助推了這一趨勢。早年國家對車企和電池廠的補(bǔ)貼,跟電池的能量密度直接相關(guān)。這意味著,對于車企而言,優(yōu)化電池管理系統(tǒng)、提高電池安全性的工作可以等一下再做,但能量密度不達(dá)標(biāo),就拿不到補(bǔ)貼了。
鋰鐵、鋰錳時(shí)代,電池送檢還需要經(jīng)過針刺等實(shí)驗(yàn)。到了三元系電池,針刺實(shí)驗(yàn)逐漸取消了,電池過充的標(biāo)準(zhǔn)從2倍電流降低到1.5倍電流,又降低到1.1倍電流。這背后的邏輯,有一種說法是,按照傳統(tǒng)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),新一代電池的安全性是很難達(dá)標(biāo)的。但為了推動整個(gè)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可能政策也不得不把標(biāo)準(zhǔn)降一降,給新技術(shù)讓道。
2018年,中國動力電池總裝機(jī)量達(dá)到了57.35GWh,其中NMC 523是主流,但這顯然還不能滿足消費(fèi)者對于行駛里程的要求,因此,很多車企又開始呼喚NMC 811。然而,隨著鎳的含量上升,電池的穩(wěn)定性、安全性必然還會產(chǎn)生更多問題。
當(dāng)然,車企和電池廠也在布局替代技術(shù),比如固態(tài)電池。固態(tài)電解質(zhì)不僅能量密度高,而且極為穩(wěn)定,火燒、穿刺都不在話下,唯一的問題是成本居高不下。36氪了解到,奔馳、大眾,國內(nèi)初創(chuàng)車企蔚來、威馬,都在做固態(tài)電池方面的布局,但目前還比較初期。未來5年內(nèi),三元系液態(tài)鋰電池仍然會是市場的主流。
索性,隨著補(bǔ)貼退坡,國家對于能量密度的補(bǔ)貼逐漸調(diào)整為行駛里程,車企和電池廠未來可能會在提升整個(gè)電池管理系統(tǒng)效率和穩(wěn)定性上投入更多精力,而不僅僅是追逐能量密度。
在接二連三的起火事故之后,特斯拉不久前也宣布對旗下Model S和Model X進(jìn)行軟件更新,以延長電池壽命、提高安全性。
截止到目前,特斯拉、蔚來都還沒有公布起火事件的調(diào)查結(jié)果。蔚來那臺冒煙的ES8的車主,在蔚來團(tuán)隊(duì)的慰問,以及董事長李斌親自道歉后,也選擇原諒了蔚來。
“試想我若不是蔚來的車主,遇到這樣的事情,估計(jì)此刻會是一臉蒙圈、一身疲憊、一心戒備、一肚怒氣,準(zhǔn)備找個(gè)發(fā)動機(jī)蓋維權(quán)呢。”該車主在蔚來App中寫道。