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浅析极端天气环境对新能源汽车的影响

唐俊 2018-09-25 3362 384

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强台风山竹的到来暴露出新能源汽车行业的部分问题,也引发行业进一步关注极端环境对新能源汽车造成的不利影响

  摘要:强台风山竹的到来暴露出新能源汽车行业的部分问题,也引发行业进一步关注极端环境对新能源汽车造成的不利影响。

  2018年9月16日,山竹(Typhoon Mangkhut,第22号超强台风)在我国广东省登陆,多地出现强风强降水极端天气,继而了造成一系列次生灾害,包括城市内涝、山洪等地质灾害,多地政府和企业采取了“停工、停业、停产、停运”措施应对本次台风,当地的新能源汽车行业也深受影响。

  根据《深圳市防台风防汛紧急动员令》,深圳市出租车充电站从9月15日20时起陆续暂停服务,这使得深圳市的纯电动出租车无法正常运营。需要注意的是根据深圳市交通运输委员会在8月23号发出消息称:深圳燃油出租车年底将基本完成纯电动更新,目前仅有2000余辆红色燃油出租车尚未完成纯电动车的更新。这说明深圳新能源汽车的普及程度非常广,但这也造成在本次台风灾害中,深圳面临着全城充电站和出租车均停运的尴尬境地,而充电站恢复充电功能的时间还需要等待进一步通知,影响时间可能会很长。同时,新能源汽车还面临着暴雨天气变“泡水车”的威胁。据央视网报道,由于暴雨的袭击,一款奇瑞EQ的电池进水,惨变为泡水车,车身部件的抗腐蚀性和防水性都受到了影响。因国家不单独补贴电池,更换电池的价格比新车还贵。

  随着新能源汽车的不断普及,关注极端天气对于新能源汽车的影响,对新能源汽车行业的改进有积极的促进作用。

  受极端条件影响,新能源汽车受损报道屡见不鲜

  2012年10月,飓风桑迪在美国登陆,给美国汽车制造商造成了巨大的损失。其中,16台Fisker Karma在港口等待运送,不幸被洪水侵袭,其中一些还着火了。据Fisker Karma官方发表的声明称,是因为海水浸泡造成的失火。海水腐蚀电池,从而造成短路起火(当时所有的车辆都处于静止状态,不存在发动机配件过热的原因)。

  据不完全统计,2016年中国媒体报道新能源汽车起火事件共29起,涉及车辆40辆。从图1可以看出,事故集中在7~10月,均为降水较为集中的月份。

图1  2016年新能源汽车起火事故月份分布情况

  图1  2016年新能源汽车起火事故月份分布情况

  台风、暴雨易造成电池短路

  需要注意的是,现在很多电动车电池是完全密封的结构,短期的浸泡不会造成太大影响。但是台风、内涝等自然灾害出现,可能使得电池长期浸泡在水中,即使是通过严格出厂检测的新能源汽车,也可能经不住这样子的“非正常使用”。电池长时间浸泡在水中,极有可能造成短路现象的发生,继而引起汽车的自燃甚至爆炸现象。且台风等带来的具有腐蚀性的海水倒灌,对电池造成的伤害尤为明显,由于海水具有较强的腐蚀性,会明显地侵蚀电池,破坏控制单元,从而造成短路起火。

  高寒影响新能源汽车的电池性能

  电动车会在寒冷的天气中失去动力。位于美国宾夕法尼亚州的卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员研究了2012年和2013年日产汽车的司机数据和他们所在地区的天气信息,以了解他们的天气状况和寒冷天气对于电动车性能的影响。

  通过研究,他们发现新能源汽车在凤凰城等极端天气地区行驶时,平均每英里额外消耗约15%的能量,这意味着汽车续航里程被大大缩短。事实上,在气温低到极点的时段,一辆通常能行驶100英里的电动汽车,只能行驶60英里。

图2   区域温度对电动汽车效率、范围和排放的影响

  图2   区域温度对电动汽车效率、范围和排放的影响

  影响电池寿命的一个重要因素是温度。电池在极冷的条件下效率较低,在非常热的条件下下降速度更快。另外,使用暖气和空调来保持车内舒适的同时会大幅消耗电池能量,降低续航里程。

  高温影响新能源汽车的安全性

  高温并不会直接造成新能源汽车的自燃和爆炸。普通情况下,新能源汽车的自燃是因为短路、线路老化引起的,在充电放电过程中,电池会产生大量热量,造成温度急剧上升,带来燃烧甚至爆炸的隐患。

  最近高发的自燃事件可以看出,部分企业在电池的温控方面做的并不好。在政策的引导下,部分企业片面追求高续航里程,强调电池的高能量密度。一般来说,电池作为密封的能量体系,高能量密度和安全性很难同时较好实现,通常出现燃烧、爆炸事故的几率会随着电池能量密度提高而上升。业内人士表示,电池能量密度增长一倍,危险性增加十倍甚至更多。单方面追求电池能量密度,也加剧了高温条件下汽车自燃甚至爆炸事件的发生,这需要引起行业的反思。

  为了应对这一系列的问题,一方面企业和技术人员进一步从电池单体、电池模组以及电池系统等角度加强新能源汽车的安全性研究的同时,还可以通过提升电池位置等减少泡水的威胁,避免片面关注电池的能量密度和追求高续航里程。另一方面,消费者也可以进一步熟悉新能源汽车的使用,采取科学的驾驶与保养技巧,比如雷雨天避免露天充电、避免高速驾驶和停靠在阴凉处等等。

  结语

  山竹的到来给新能源汽车行业上了一课,也提醒行业关注极端天气对新能源全汽车造成的影响。从气候方面来看,台风、强降水等天气使新能源汽车长时间涉水,易造成电池短路甚至自燃的威胁;高寒会直接影响汽车的电池性能,缩短汽车续航里程;高温虽然不会直接导致新能源汽车的自燃和短路,但单纯追求高能量密度电池的片面发展,也会加剧汽车自燃甚至爆炸事件的发生。


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