中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2015年4月26日下午6時(shí)許，深圳灣口岸中國(guó)普天力能加電站內(nèi)，一輛電動(dòng)大巴車起火（見(jiàn)圖）。據(jù)多家媒體信息，該大巴當(dāng)時(shí)正在充電，固定在車內(nèi) 的電池包先冒煙，現(xiàn)場(chǎng)工作人員希望將冒煙電池妥善處理未果，后電池包起火，火勢(shì)迅速蔓延，大巴最終被燒毀。此事件引起了新能源汽車行業(yè)業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān) 注。作為新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)的從業(yè)人員，結(jié)合工作實(shí)踐和實(shí)際發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)。
在國(guó)家科技支撐項(xiàng)目中，“高能量密度、高安全、低成本”是新能源汽車電池包需要攻克的技術(shù)難題，在目前的動(dòng)力電池技術(shù)條件下，解決電動(dòng)巴士運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題除了監(jiān)控報(bào)警、過(guò)流熔斷、滅火彈等被動(dòng)安全手段外，事故發(fā)生時(shí)的主動(dòng)安全也必須受到重視。
2012年，國(guó)內(nèi)就曾發(fā)生過(guò)電動(dòng)公交電池包冒煙的類似事件，但結(jié)果與此次事故完全不同。當(dāng)時(shí)一臺(tái)運(yùn)行中的純電動(dòng)公交電池包冒煙，車輛電池包監(jiān)控系統(tǒng)報(bào) 警，由于當(dāng)時(shí)的電池包采用的是一鍵式脫離的主動(dòng)安全設(shè)計(jì)，司機(jī)第一時(shí)間將電池包迅速脫離車體，整個(gè)過(guò)程僅用了幾秒鐘，保證了乘客的安全和公共財(cái)產(chǎn)安全。電 池包可快速脫離車體的主動(dòng)安全技術(shù)非常關(guān)鍵，筆者和其他幾位新能源汽車行業(yè)專家曾經(jīng)建議將相關(guān)技術(shù)要求寫入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此外，電池包可一鍵脫離是必要功能，但是電池包在車輛運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性也至關(guān)重要，也就是振動(dòng)工況下的電池包動(dòng)力總成體耐久性技術(shù)非常關(guān)鍵。在 電動(dòng)巴士綜合運(yùn)營(yíng)過(guò)程中由于不同路況影響電池包受到X、Y、Z三個(gè)方向振動(dòng)及沖擊，在車體結(jié)構(gòu)內(nèi)部和電池包內(nèi)部形成很大的應(yīng)力和其他有害影響，尤其是車輛 尾部電池包，因?yàn)樗艿降碾x心力和振動(dòng)幅度最大，容易對(duì)箱體和電池成組造成破壞，當(dāng)再次大電流放電、或快速充電時(shí)溫升過(guò)高而發(fā)生事故，所以如何保證電池包 在嚴(yán)酷工作狀態(tài)下的“舒適”就變成技術(shù)所需要解決的重要問(wèn)題。
對(duì)此，我們給出了快拆電池包方案，利用滾輪懸掛技術(shù)、自補(bǔ)給限位技術(shù)、導(dǎo)向緩沖技術(shù)的抗振及抗沖擊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以解決相關(guān)問(wèn)題，使得電池組一直處在 “頭等艙”中工作，有效防止電池包損壞起火。對(duì)電芯的物理結(jié)構(gòu)固定也必須遵循此“舒適”原則。我們的這一設(shè)計(jì)通過(guò)了國(guó)家能源局檢測(cè)中心的強(qiáng)度測(cè)試和中國(guó)長(zhǎng) 征火箭研究所強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試驗(yàn)證，通過(guò)了定遠(yuǎn)試車場(chǎng)1萬(wàn)公里的綜合性能測(cè)試，并在長(zhǎng)春160路公交上安全應(yīng)用3年。2014年以來(lái)南京普斯迪爾為申沃、 安凱、一汽等純電動(dòng)客車提供了大量采用一鍵式快速脫離主動(dòng)安全設(shè)計(jì)的電池包。如果在電池包冒煙起火等事故中采用一鍵式脫離主動(dòng)安全技術(shù)，應(yīng)當(dāng)能夠避免整車燒毀這樣的事件發(fā)生，將直接經(jīng)濟(jì)損失和相應(yīng)的社會(huì)影響降到最低限度。
這一觀點(diǎn)得到國(guó)際、國(guó)內(nèi)很多行業(yè)內(nèi)專家的認(rèn)可，南京中以電動(dòng)汽車研 究中心的成員之一西瓦.帕提爾(原ISO國(guó)際標(biāo)委會(huì)副主席)認(rèn)為，“電動(dòng)汽車電池包的安全是我們共同關(guān)注的車輛安全主要部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮各種突發(fā) 情況帶來(lái)的危險(xiǎn)，包括振動(dòng)、碰撞、燃燒”?！峨妱?dòng)汽車動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)通用要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要起草人，駱駝電池新能源公司總經(jīng)理張建華強(qiáng)調(diào)：“主動(dòng)安全設(shè)計(jì) 是動(dòng)力電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，可使新能源汽車在出現(xiàn)動(dòng)力電池安全事故時(shí)，通過(guò)駕駛員的人工干預(yù)將損失減到最小”。華夏動(dòng)力CEO兼CTO李維也表 示：“我們對(duì)電池包的要求是首先電池包在車輛上的固定必須和車身保持一體化，其次電池包發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)可快速脫離車體，2015年我們與上汽申沃共同合作 的申沃華夏750臺(tái)純電動(dòng)公交均要求電池包具備一鍵式脫離主動(dòng)安全功能”。
2015年1月，筆者曾經(jīng)公開(kāi)闡述過(guò)“主動(dòng)安全設(shè)計(jì)方案是目前新能源汽車電池包必須要考慮的功能”這一觀點(diǎn)?！皩?duì)載客較多的電動(dòng)車型，特別是對(duì)公共交通安全影響最大的純電動(dòng)公交車型要做到電池包可迅速安全脫離。一是主動(dòng)安全，當(dāng)電池包出現(xiàn)冒煙，起火等危險(xiǎn)情況時(shí)，可以快速的使危險(xiǎn)電池包脫離車體，保護(hù)乘客及車輛安全。二是便于維護(hù)。三是可以緊急更換，這個(gè)電池組不行了，可以快速的換上另一個(gè)?！?
電池包一鍵式脫離車體的主動(dòng)安全設(shè)計(jì)方案是在新能源汽車換電式設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的。當(dāng)外部條件允許時(shí)(增加一臺(tái)半自動(dòng)換電小車)，還可以將裝配 可快速脫離電池包的車輛轉(zhuǎn)換為可快速更換能源的換電式車輛，有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是用充滿電的電池更換即將或已經(jīng)耗盡電的電池，用時(shí)短，整個(gè)換電過(guò)程可以控制在 10分鐘以內(nèi)；二是對(duì)換下來(lái)的汽車電池可以利用夜間峰谷時(shí)段進(jìn)行集中充電，成本低；三是可以降低電池組的放電深度，壽命長(zhǎng)。我們已經(jīng)與以色列ZAE(原 BATTERPLACE工程技術(shù)公司)合作打造一款智能、靈活、低成本的快速更換設(shè)備，對(duì)工作環(huán)境、工作空間、輔助建設(shè)都不做限制要求，不需要蓋房子、不 需要特定工位和空間，可以在公交站場(chǎng)、檢修廠任何環(huán)境下快速輔助更換電池包，實(shí)現(xiàn)低成本、高安全、高效率更換能源要求。
總而言之，技術(shù)本身都應(yīng)當(dāng)為社會(huì)民眾的公共安全服務(wù)，此事件很可能再次引發(fā)全行業(yè)對(duì)電池包可快速脫離車體的主動(dòng)安全設(shè)計(jì)方案的深度思考。
