中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：伴隨著電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)份額的不斷增長(zhǎng)，電動(dòng)汽車(chē)著火事故頻發(fā)。來(lái)自應(yīng)急管理部消防救援局最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，去年全年全國(guó)共接報(bào)電動(dòng)汽車(chē)火災(zāi)事故超過(guò)2000起。電動(dòng)汽車(chē)安全問(wèn)題顯然已經(jīng)成為困擾行業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題之一，近日韓國(guó)國(guó)家火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室公開(kāi)了一份研究文獻(xiàn)，針對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行了全面的火災(zāi)實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)研究了BEV火災(zāi)的熱行為。實(shí)驗(yàn)以64kwhBEV汽車(chē)為研究對(duì)象，并選擇傳統(tǒng)燃油車(chē)和和氫燃料汽車(chē)為參照對(duì)象。研究結(jié)果顯示BEV燃燒持續(xù)大約70 分鐘，并測(cè)試了整個(gè)過(guò)程中峰值放熱功率 (pHRR)、總放熱量 (THR)、火勢(shì)增長(zhǎng)參數(shù)和平均有效燃燒熱值，所測(cè)試的結(jié)果分別為6.51–7.25 MW、8.45–9.03 GJ、0.0085–0.020 和 29.8–30.5 MJ/kg，同時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示pHRR 和 THR 與座艙中可燃材料關(guān)聯(lián)程度更高，而與LIB熱失控關(guān)聯(lián)程度相對(duì)較低，即鋰離子電池?zé)崾Э匕l(fā)生后蔓延至汽車(chē)內(nèi)部其它可燃加速了BEV火勢(shì)的增長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)對(duì)象及實(shí)驗(yàn)條件
本次實(shí)驗(yàn)共設(shè)計(jì)了六組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)象及誘發(fā)火災(zāi)具體條件如下表所示，為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更具說(shuō)服力，分別針對(duì)不含電池組的BEV、電池組、以及含有電池組的BEV進(jìn)行了火災(zāi)實(shí)驗(yàn)。作為對(duì)比同時(shí)還選擇了傳統(tǒng)燃油車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)作為對(duì)照組進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。其中BEV選著了兩款汽車(chē)，一款帶電量為39KWh（短續(xù)航），一款為64KWh（長(zhǎng)續(xù)航），燃料電池汽車(chē)中電池組帶電量較小約1.5KWh，其中電荷狀態(tài)為20%SOC。BEV所采用的電芯為NCM622軟包電池，電池標(biāo)準(zhǔn)容量為60Ah,能量密度為245Wh/kg。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果顯示六組實(shí)驗(yàn)對(duì)象整個(gè)火災(zāi)實(shí)驗(yàn)中峰值放熱功率依次分別為1.54 MW/7.81MW/ 6.51MW/ 7.25MW/ 7.66MW/ 5.99MW，總的放熱量依次分別為1.30GJ/ 7.53GJ/ 8.45GJ/9.03GJ/8.08GJ/10.82GJ。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中車(chē)輛直到完全燒毀至少持續(xù)了70分鐘。在發(fā)生火災(zāi)約1-2分鐘，觀察到實(shí)驗(yàn)組2、實(shí)驗(yàn)組3和傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的放熱功率迅速增加，導(dǎo)致這三組實(shí)驗(yàn)不同主要是由于火災(zāi)誘發(fā)工具在誘發(fā)火災(zāi)過(guò)程中釋放大量的熱所導(dǎo)致而并非試樣樣品的燃燒所導(dǎo)致。實(shí)驗(yàn)組從火災(zāi)發(fā)生約11–17分鐘后達(dá)到峰值放熱功率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除FCEV外，其它實(shí)驗(yàn)組在達(dá)到峰值放熱功率后放熱功率迅速進(jìn)入衰減階段，相比FCEV在峰值放熱功率持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)比總放熱量，實(shí)驗(yàn)組4總的放熱量（9.03GJ）與實(shí)驗(yàn)組1/實(shí)驗(yàn)組2放熱量的和（8.83GJ）相當(dāng)，其中電池包釋放總熱量為1.30GJ，不含電電池組汽車(chē)車(chē)身火災(zāi)釋放的熱量為7.53GJ，可以認(rèn)為整個(gè)BEV發(fā)生火災(zāi)后熱量釋放與車(chē)身有其它部位可燃物的量有很大關(guān)聯(lián)性。同時(shí)對(duì)比發(fā)現(xiàn)BEV(含64kWh電池包)火災(zāi)總熱量大于傳統(tǒng)燃油車(chē)釋放的總熱量，小于氫燃料電池汽車(chē)總的熱量釋放，也與車(chē)重量有關(guān)，進(jìn)一步分析火災(zāi)總熱量與汽車(chē)內(nèi)部可燃物重量息息相關(guān)。
文獻(xiàn)資料進(jìn)一步分析，認(rèn)為在BEV汽車(chē)中，電池組的熱失控火焰迅速?lài)姵黾铀倭嘶鹧鏀U(kuò)散到汽車(chē)其它可燃位置，從而導(dǎo)致整個(gè)汽車(chē)火災(zāi)迅速蔓延，同時(shí)也證明在BEV汽車(chē)中由電池組內(nèi)部熱失控誘發(fā)整車(chē)火災(zāi)要比其它部位誘發(fā)火災(zāi)時(shí)間更短。進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)顯示在實(shí)驗(yàn)中所采用的NCM622電池包比熱較大高達(dá)45.9 MJ/kg相當(dāng)于正戊烷的比熱。同時(shí)純電動(dòng)汽車(chē)著火后存在重燃的可能性。
總結(jié)：通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，第一BEV火災(zāi)的特性與傳統(tǒng)燃油車(chē)相當(dāng)；第二電池組中可燃物帶來(lái)的總熱量對(duì)整個(gè) BEV 火災(zāi)總熱量的影響較??；第三電池組熱失控引起的噴射火焰加速了火勢(shì)蔓延，可能導(dǎo)致駕乘人員缺乏足夠的時(shí)間逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)；第四不可預(yù)見(jiàn)的電池組的熱失控和重燃的不確定性給急救人員帶來(lái)了重大風(fēng)險(xiǎn)。
