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消费洞察突破“火”痛点,有效提升新能源汽车安全水平

核心提示

新能源汽车火灾等安全事故频发,为行业发展埋下隐患。政策监管未来会如何发展?

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新能源汽车的安全问题频繁出现,召回仍在继续

据不完全统计,2020年公开报告的电动车火灾事故只有124起,事故数量明显高于2019年。经分析,绝大多数事故发生在充电结束阶段及之后的休息阶段,绝大多数事故发生在动力电池的高SOC状态。在车辆充电、休息和驾驶三个阶段中,充电阶段是最适合监测和分析电池指标安全性的阶段。新能源汽车的安全性需要得到足够的重视,重点是动力电池的安全性。

2021年2月5日,国家市场监管总局发布公告称,特斯拉从2021年2月5日起召回部分2013年9月18日至2018年2月20日生产的进口S型车型。共20400辆;共召回2016年3月12日至2018年2月16日生产的15600款进口X型车型。

根据国家市场监管总局公布的数据,2020年,报告新能源汽车缺陷线索1173条,反映动力电池、电机和电控系统问题占新能源汽车缺陷线索的49.4%。近年来,新能源汽车召回的数量和次数大幅增加(见下文),其中大部分涉及安全问题。新能源汽车的安全性已经成为影响行业发展的社会问题,受到消费者和行业的高度关注。

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我们应该高度重视新能源汽车的安全,防范“蝴蝶效应”

截至2020年底,中国共有汽车2.8亿辆,其中新能源汽车492万辆,比上年增长29.2%,汽车普及率达到1.8%。2021年前两个月,新能源汽车销量28.9万辆,销售普及率达到7.3%,创历史新高,新能源汽车发展势头强劲。同时,随着新能源汽车数量的增加,安全问题频繁发生,给消费者带来隐患。由于安全问题,许多消费者不敢购买新能源汽车。如果偶然出现的安全问题得不到控制,很可能会给新能源汽车产业的发展带来致命的打击,引发蝴蝶效应,影响当前强劲的发展势头。

新能源安全事件频发的主要原因

新能源汽车频繁出现的安全问题引起了社会的极大关注,其中问题很多,每一个问题都应该引起监管部门、行业、企业和消费者的重视,从而暴露问题,有针对性地解决问题,这既是消费者的责任,也是行业发展的责任。那么,导致安全问题频发的原因是什么呢?经过梳理,主要有以下四点原因。

在政策法规的驱动下,企业为了满足能源密度要求,盲目追求技术指标,忽视产品安全

在支持新能源汽车产业发展的过程中,对系统能量密度的要求迅速提高。2017年,如果能量密度大于90Wh/kg,补贴将翻倍。到2019年,纯电动乘用车的能量密度需要达到160Wh/kg以上,短短两年技术要求提高78%。企业为了获得更多的补贴,被迫提高电池系统的能量密度,导致电池系统存在安全隐患。

追求续航里程的提升,忽略安全性能

新能源汽车的一个主要痛点是里程焦虑。为了满足消费者对续航里程的追求,各汽车企业在产品采购过程中利用话语权,对超过产品安全裕度的续航里程提出技术指标要求。动力电池企业为了实现产品匹配,被迫增加能量密度,忽视产品安全。在新能源乘用车领域,许多企业已经

主要体现在四个方面。第一,目前国内缺乏专业的安全工程师,对电化学性能的特点不了解,往往导致初始设计不合理,直到最终发现安全问题;二是热模拟技术不完善,特别是在电池寿命结束时,由于电池的劣化,热管理系统不能满足整车的设计条件或要求

出现安全事故;三是多种冷却技术路线并存,目前有超过液冷、冷媒直冷、相变蓄冷等多达7种以上的技术路线,如何选择某种或几种组合技术路线也是一大难点;四是仍存在因上游部件及原材料技术水平及标准不统一导致的安全问题。

■ 用户使用不当也是重要原因

对于消费者来讲,新能源汽车属于新生事物,消费者在使用过程中的一些违规操作同样会对车辆安全造成重大隐患,改善这一点需要长期持续的消费者教育。

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针对新能源汽车安全,各车企布局新的解决方案

在产品和技术领域,各新能源主机厂和动力电池企业加快布局“不起火”的动力电池,仅2020年以来,就有多家动力电池及整车厂发布新的技术方案,聚焦于解决新能源汽车起火的安全问题。2021年3月10日,广汽埃安发布新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”),从电芯材料、电池结构、冷却系统和电池管理系统四个维度,提升了动力电池的安全性。此前,包括比亚迪、宁德时代等等主流电池企业也发布了自己的不起火动力电池技术(下表)。 尽管当前这些安全技术并没有得到消费者的使用认证,但可以肯定的是,经过行业和企业的共同努力,新能源汽车安全技术正在提升,当前频发的起火事件未来应该会得到有效遏制。

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政策、法规监管加强,未来企业合规成本会明显增加

在政策法规方面,相关主管部门出台多项政策举措,多角度加强新能源汽车安全监管。

■ 生产端强化安全监管

关于修改《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》:第三十二条建立了运行安全状态监测制度。第二十条调整修改,增加技术要求:要求地方主管部门对新能源汽车生产企业的产品合规性进行监督,对产品是否符合安全技术标准做出规定;要求企业对能够保证产品质量安全和安全生产管理措施。

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》:加强安全生产和监管,强化市场主导,指出政府职责政策法规制定;安全监管;市场秩序维护等,强化安全保障体系重要性。

■ 在使用侧进行安全排查、加强企业检测平台自查

2020年6月8日,工信部装备中心发文要求新能源汽车生产企业及动力电池供应商对生产的新能源汽车开展安全隐患排查工作。《关于开展新能源汽车安全隐患排查工作的通知》:重点对已售车辆和库存车辆进行安全排查,针对防水保护、高压线束、车载动力电池、电池箱等八类涉及安全的关键部件和功能需进行针对性的安全排查工作。要求各地区售后服务机构设置故障处理联系人,对于车辆发生3级故障的需一日内上报国家和地方监管平台。

此外,同时要求企业应当检查安全监测系统功能是否符合国家标准要求,是否及时反馈车辆安全信息。

■ 标准法规层面,出台强制性国家标准,强化热失控管理

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》:由工信部和宁德时代、国轩高科、卡耐新能源、力神电池、比亚迪、微宏动力以及北汽新能源、蔚来汽车等单位参与起草。在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求,试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等。增加了电池系统热扩散试验,要求电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。

《电动汽车安全要求》:主要规定了电动汽车的电气安全和功能安全要求,增加了电池系统热事件报警信号要求,能够第一时间给驾乘人员安全提醒。

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》:对电动客车电池仓部位碰撞、充电系统、整车防水试验条件及要求等提出了更为严格的安全要求,增加了高压部件阻燃要求和电池系统最小管理单元热失控考核要求,进一步提升电动客车火灾事故风险防范能力。

■ 对动力电池热管理系统性能实验方法提出详细要求

T/CSAE 117-2019《动力电池热管理系统性能(台架) 试验方法》于2019年10月正式发布,于2020年10月29日实施。本标准规定了动力电池热管理系统性能的试验方法,本标准适用于乘用车用动力电池热管理系统,商用车用动力电池热管理系统可以参考使用。

本标准针对目前行业迫切需要的电池热管理系统性能测试评价所要关注的性能项目、参数指标、测试方法等进行了系统分类整合,结合整车需求和电池特性,能够为行业提供基本的技术标准的参考。

电池热管理系统应用技术发展迅速,行业需要在此标准基础上,结合实际需求不断发展,重点关注电池系统整体的复杂性,推动电池热管理系统相关标准进一步完善和提升。

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下一步安全监管工作及方向

2021年,国家市场监督管理总局将持续完善缺陷汽车和消费品召回管理, 建立运行数据驱动的新能源汽车缺陷调查工作机制,推进智能汽车OTA大数据平台建设,探索建立智能车辆安全自我评估和事故报告制度。围绕重点领域开展质量提升。针对汽车和消费品有关的重点产业链、产业聚集区,开展风险评估与质量诊断,加强共性产品缺陷问题研究,完善“发现产品缺陷—提出产品安全规范建议—促进行业整体质量提升”机制,从根本上帮助企业消除产品安全隐患,推进技术创新。

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