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锂电池失控!如何避免电动两轮车火灾再现?行业巨头已经下场了

作者:衣戈 来源:微信公众号:智谷趋势 105803/01

一场大火,烧出了电动两轮车行业的乱象。2月23日凌晨4时许,南京市雨花台区一小区突发火灾,最终造成15人遇难的惨烈后果。据南京消防经初步分析,火灾为地面架空层电动自行车停放处起火引发,如何防范电动两轮车的失火风险,再次成为公众讨论的焦点。有

标签: 比亚迪 雅迪 两轮电动车 锂电池

一场大火,烧出了电动两轮车行业的乱象。

2月23日凌晨4时许,南京市雨花台区一小区突发火灾,最终造成15人遇难的惨烈后果。

据南京消防经初步分析,火灾为地面架空层电动自行车停放处起火引发,如何防范电动两轮车的失火风险,再次成为公众讨论的焦点。

有观点认为架空层充电桩是引发事故的主因,也有观点指出根据应急管理部相关消防规定,未进行防禁火隔离的架空层本来就禁止停放电动自行车。

然而更现实的问题是,根据中国绝大多数的小区现状,如果把电动两轮车赶出架空层,也没有其他地方能够满足停放需求,而配套充电桩、消防设备等基础设施,又会成为业主、物业与相关部门的艰难博弈。

驱赶只是将危险转移,引发起火的关键问题在于电池。在事故发生后,比亚迪旗下的弗迪电池*时间发声,将把乘用车的研发成果应用到两轮车领域,开发出能上楼的安全电池。

从四轮车杀向两轮车,巨头比亚迪进场,带来*的确定性无疑是行业格局的变天,至于“能上楼的安全电池”,听上去很美好,实际上却要打一个大大的问号。

01 频繁起火的元凶

根据国家消防救援局的统计,2023年全国共接报电动自行车火灾2.1万起,相比2022年上升17.4%。2022年全国共接报电动自行车火灾1.8万起,比2021年上升23.4%。

火灾事故连年增长的背后,是不断刷新的电动两轮车规模。

中国目前是全球*的电动两轮车市场,全球市场市占率约80%,2022 年我国电动两轮车社会保有量达到3.5亿辆。

每4个中国人,就拥有1辆电动两轮车。

有数据显示,80%的电动车火灾是在充电时发生的,其中超过一半发生在夜间充电过程中,起火直接原因多为充电设备出现故障导致燃爆。

虽然说越来越多的电动两轮车,提升了火灾发生的数量,但是电动两轮车自1995年诞生以后至2018年间,发生烈度较大的火灾并不常见。

原因其实并不复杂,在2018年之前,两轮电动车使用的电池几乎只有一种:铅酸电池。

铅酸电池,也就是生活中常说的电瓶,这种电池便宜且耐造,即便使用时间长了出现变形、漏液,也很难起火爆炸。

所以,以前把电瓶拿回家充电非常普遍,而且也并不危险。

到了2018年,两轮电动车行业迎来“新国标”《电动自行车安全技术规范》,*的变化就是要求电动自行车的整车质量不超过55公斤。

而铅酸电池*的缺点就是重,一块容量48V20Ah的铅酸电池,差不多要50斤;而同样能量密度的锂电池,重量也就不到15斤。

再加上锂电池技术的快速迭代,使用锂电池的电动自行车开始在市场上露面。

即使如此,在整个电动两轮车行业,铅酸电池依然占据大头,锂电池占比不到30%,原因是锂电池太贵了。

然而,自2023年锂电池价格的迅猛下跌,加速了锂电池在电动两轮车上的使用,不仅是电动自行车,电动摩托车也开始大面积使用锂电池。

而相比铅酸电池,锂电池*的缺点就是易燃易爆。而且电动两轮车上使用的锂电池水平比较落后,距离电动汽车上的锂电池,技术水平可能落后了5年以上。

更糟糕的是,为了提升续航动力,很多车主选择改装锂电池,车辆安全性继续大打折扣。

比如之前成都一电动自行车在电梯内突然自燃,造成5人被烧伤,其中包括一名仅5个月大的婴儿,烧伤面积达到40%。业内人士分析称,大概率是进行了私自改装,使用了劣质锂电池。

再比如杭州市曾发生一起两轮电动车行驶过程中突然起火燃爆事故,造成3人受伤。国家轻型电动车及电池产品质检中心对该起事故分析指出,事故车辆原装为铅酸电池,曾以500元的价格更换为劣质锂电池,易造成电气系统的不匹配以及安全保护功能的缺失。

技术落后、私自改装以及劣质锂电池的泛滥,共同构成了电动两轮车火灾频发的元凶。

02 电池路线之争

在比亚迪的弗迪电池宣布下场之前,电动两轮车行业的头部企业早在探索安全电池的路线。

最典型的就是行业一哥雅迪电动车。2018年,雅迪基于铅酸电池基础研发的TTFAR石墨烯电池问世,如今已迭代到第三代。

相比普通铅酸电池,石墨烯电池的循环寿命长达1000次,是后者三倍,配合快充充电器,最快3个小时可充满电,容量相比同体积电池也提升了20%-25%。

相比锂电池,石墨烯电池虽然仍在轻便和能量密度上占下风,但由于本身是在铅酸电池上进行改良,电池安全性更可靠,研发成本也更低。

目前,雅迪主流的高续航车型,都是搭载的72V38AH石墨烯电池,只有少量高端车型使用锂电池。

如今弗迪电池振臂一呼,电动两轮车行业的电池格局极有可能生变。

弗迪电池的优势有二:

一是拥有比亚迪的价格战基因。完全有可能把两轮车行业锂电池的价格打下来,全行业的锂电池成本降下来的话,劣质锂电池的小作坊就失去了生存空间,起到良币驱逐劣币的净化效果。

二是刀片电池的技术优势。刀片电池全称为刀片型磷酸铁锂电池,本质是一种长度比较长的大电芯。在比亚迪公布的测试视频中,刀片电池经过针刺后,表面温度能够保持在30-60℃之间,相比剧烈燃烧的三元里电池、表面温度达到200度以上的传统磷酸铁锂电池,具有更好的安全性,但是市场上目前还存在争议。

在石墨烯和刀片电池之外,其实还有第三种技术路线:钠电池。

对比锂电池来看,钠电池不仅安全性更好,而且在抗低温能力上也更强。

目前锂电池在0度以下充放电只有平常的50%~60%,铅酸电池只有40%~50%,而钠电池容量保持率仍能接近80%。

更关键的是,钠电池具有成本优势。

目前市场上的铅酸电池产品综合成本大概在0.3元/Wh。钠电池则在0.5-0.7元/Wh之间,大规模产业化后将逼近0.3-0.5元/Wh,直逼铅酸电池价格。即便是锂矿价格跌至10万元/吨时,钠电池仍有15%以上的成本优势。

从种种特质来看,钠电池适用的是400公里续航里程以下的车型,而对于续航普遍在200公里以下的电动两轮车来说,钠电池似乎是量身定制的*解决方案。

因此,也有观点认为,弗迪电池口中的“能上楼的安全电池”,可能是指钠电池。

去年11月,弗迪电池与淮海控股集团共同投资的钠电池项目落地江苏徐州,计划总投资100亿元、年产能30GWh,将打造全球*的微型车钠电系统配套,主要生产钠离子电池电芯以及PACK等相关配套产品。

盯上这块蛋糕的也不只是比亚迪。

宁德时代目前在研发第二代钠离子电池,能量密度可以提升到200Wh/kg。前不久据国家知识产权局公告,宁德时代正在申请钠离子电池专利,专利摘要显示,本申请提供一种钠离子电池、电池模块、电池包和用电装置。

雅迪、爱玛等头部品牌,星恒、天能、超威等专注于两轮车市场的电池巨头,也都陆续发布了自家钠电产品,并将整车或电池的量产上市提上了年内日程。

钠电池,能否成为了电驴安全的代名词,很可能在今年会有初步的结论。

03 上楼大可不必

“能上楼的安全电池”,听上去充满诱惑,但现实未必可行。

正如上文所说,能够上楼的安全电池,实际早就有了,那就是铅酸电池,但问题是铅酸电池在续航、充电等性能上过于拉胯,所具备的安全优势无法牢牢占据消费者的心智。

退回去重新使用铅酸电池,显然不现实。技术和量产都已经成熟的锂电池替代铅酸电池,几乎是不可逆的趋势。

当下,众多电动两轮车品牌都在大力推进车辆锂电化。据业内机构预测,预计到2025年,我国两轮电动车用锂电池市场渗透率有望达到60%。

但在锂电池身上,充分展示出电池领域中存在的性能、成本、安全不可能三角,具备性能优势的锂电池,即便把成本价格打下来了,在安全性上始终也没有体现出足够的说服力。

即使是比亚迪的刀片电池,至今也存在着是否自燃的争议。据公开报道,早在2021年10月,一辆搭载比亚迪刀片电池的纯电车型发生火灾。据调查,该起车辆自燃事件,并未因为刀片电池的质量原因,而是由于车辆的底盘之前曾经遭受过撞击,导致电池下方的护板出现了孔洞。

这起事故至少说明:就算锂电池本身足够安全,但遭受外力撞击或使用方式不当,依然可能出现自燃事故。

事实上,在弗迪电池喊出“能上楼的安全电池”之后,就有不少声音指出如果使用不当或者私自改装,再安全的电池也经不起折腾。

从这个角度说,要想电池能够安全上楼,需要保证的不仅是电池的安全性,还要保证在各种场景中的安全使用规范。

而被寄予厚望的钠电池,尚且需要时间来证明自己。

在这个过程中,即使出现1%的疏忽和错误,对于小区业主来说,很可能就是100%的伤亡和无家可归。

技术的进步,不应该以普通人的生命为代价,而安全使用的规范,更需要庙堂与民间的共同推进。

参考资料:

科技新知:小电驴的未来,都在“钠”里?

远川研究所:两轮电动车的科技再造

澎湃新闻:比亚迪将开发更安全的两轮车电池?钠离子电池或有所作为

B站嘿电HIEV:两轮的电动自行车都在用什么电池,为什么那么多起火的事件发生?

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