风淋室

　　“以电作为动力，能够精准操控车辆的功能，驾驭感很强。”说起新动力轿车，车主郭女士爱情很杂乱，“充电桩数量少，充电时刻太长。”不时产生新动力轿车起火的新闻，也让她对新动力轿车电池安全感到忧虑。

　　新动力电池安全，也是业界继续重视的论题。由广州动力检测研讨院与北京理工大学共建的广东省动力电池安全要点实验室，顺畅经过广东省科技厅专家组检验。该实验室的建造，有用填补了广东省特别是大湾区在动力电池安全研讨范畴的空白。实验室相关负责人、广州动力检测研讨院邵丹博士表明，现行标准里，针对电池安全等级的点评短少量化目标，大多运用“漏液”、“起火”、“爆破”等描述性的词汇，“咱们期望经过一些能够测得的量化的目标来完结对动力电池安全等级的分级和点评”。

　　广州的郭小姐从2017年下手新动力轿车之后，就一向重视着职业的展开。“近几年我国新动力轿车展开很快，跟五年前买车的时分彻底不同，现在有许多的信息扑面而来，底子不像咱们其时要做功课才干得到信息”。现在隔三差五呈现新动力轿车起火的新闻，郭小姐以为新动力轿车总体上仍是很安全的，“但每次呈现这种起火新闻，仍是会忧虑电池安全。”

　　在郭小姐看来，新动力轿车以电作为动力，能够精准操控车辆的功能，驾驭感很强，但缺点便是充电时刻太长了。郭小姐表明，身边有朋友试过打车去一个目的地，成果那辆电动轿车走了一半就没电了。所以，国庆黄金周等长假期间，郭小姐根本很少开电动轿车走远程，“假如长假期间（开新动力轿车）想走高速公路，仍是很不便利的，惧怕堵车影响续航路程。”

　　像郭小姐的新动力车车主背面，是我国新动力轿车工业的快速展开。我国轿车工业协会数据显现，本年1至9月，新动力轿车产销别离完结471.7万辆和456.7万辆，同比别离增加1.2倍和1.1倍，估计2022年全年新动力轿车销量有望逾越550万辆。据我国海关总署计算，本年1到8月，我国轿车出口量同比增加44.5%，抵达191万辆——这一数据现已逾越德国。与此一起，中汽协的数据则显现，我国轿车出口从8月开端现已接连两个月打破30万辆。一起，1-9月，新动力轿车出口38.9万辆，同比增加逾越1倍。

　　郭小姐对新动力轿车安全的忧虑也不是个案。邵丹团队针对新动力轿车的一份大众调研发现，35.2%的受访顾客会要点考虑新动力车的安全性，而顾客不挑选购买新动力车的理由中，充电不便利、续航、不安全三个要素的占比逾越9成。顾客新动力轿车运用中呈现的问题中，续航路程下降严峻、耗电速度快、动力缺乏排前三。

　　邵丹表明动力电池是高能量载体，通常状况下是安全的，然而其高能量和高功率的作业状况难以让系统保持在一个安稳的平衡态。当遇到外部反常作用时，例如揉捏磕碰、高温、涉水等，其内部安排结构简单受到损坏，然后引起内部短路，或是有机电解液许多分化，导致电池温度敏捷上升，进一步触发热失控以及焚烧爆破。

　　2015年左右，邵丹和搭档造访调研了国内的动力电池上下游的一些研讨院所、企业、高校以及检测组织，如北京、重庆、新乡、深圳、无锡、东莞等多个城市。造访企业时，团队发现，大多企业都会垂青电池的充放电状况、温度和压差，“许多整车厂都会有后端数据监管渠道，能够实时监测电池的温度、压差，以及一些要害的运转数据”。

　　广东省动力电池的产量在全国高达60%，也聚集了许多龙头企业，在疫情布景下的大环境中，动力电池工业仍处于高速展开的阶段，商场关于新动力轿车的需求量也是极大进步。以广州市为例，2021年，广州轿车年产量近300万辆，其间新动力轿车全年产量同比增加87.9%，产量同比增加63.4%。现在，全市纯电动轿车保有量逾越28.6万辆，估计到2025年全市新动力轿车保有量提升至80万辆，而在出产端（电池），“十四五”期间广州市动力蓄电池出产企业，总产能估计抵达全国总产能的30%。

　　动力电池的能量密度和安全功能，是影响新动力轿车展开的主要要素。邵丹表明，之前企业的补助方针大多是与能量密度直接挂钩的，不少企业一味寻求高能量密度的电池，却疏忽了安全功能的防控。另一方面，动力电池的安全性研讨触及许多微观机理，需求电化学理论知识比较厚实深沉的专业研讨人员，研讨周期长，有的时分无法带来直接的收益，而普通高校和科研院所受限于实验条件和科研形式，研讨范畴多侧重于前沿的新资料的开发，许多状况下没有办法去展开系统性的研讨。“关于能量密度，企业、高校和研讨院所现已做了许多的作业，这一块根本上能抵达要求了，那现在摆在首位的便是电池安全问题了。”

　　别的，现行标准里，针对电池安全等级的点评短少量化目标，大多运用“漏液”、“起火”、“爆破”等描述性的词汇，“比方电池能不能经过一项安全性测验，评判条件是有没有起火、有没有爆破、电解液有没有走漏等等，但其实咱们觉得关于电池这种高能量的产品，它的安全不仅仅是0和1的概念，而是不断的突变再到突变，咱们期望经过一些能够测得的量化的目标来完结对动力电池安全等级的分级和点评”。

　　在坐落番禺石楼的广东省动力电池安全要点实验室里，巨细各异的仪器中放置着锂电池，不同的仪器内模仿着盐雾、各种温度、压力、揉捏等“极点”环境。要想成为新动力轿车的核心部件之一，锂电池需求“过五关，斩六将”才干突出重围。邵丹表明展开电池测验，实验室的环境操控十分重要，比方三元锂电资料系统中NCM811正极资料关于环境中的水分十分灵敏，“咱们测验实验室的硬件配套是抵达了国内的领先水平，可针对各类电池资料系统展开全方位的检测”。

　　在低露点实验室中，有一个关闭的操作箱，箱上装有黑色手套。邵丹解说，这是手套箱，操作箱里是高纯度氩气，能够确保拼装或拆解电池时不受空气的影响，“例如像锂金属，跟空气触摸会产生化学反响，所以（咱们）会在慵懒气氛环境中拼装和拆解电池”。她还介绍，低露点实验室内露点温度能够抵达-45℃，且净化等级十万级，技能人员要经过风淋室才干够进去。

　　在电池安全测验中，针刺实验是最为苛刻的实验之一，虽然新国标对单体电池针刺项目取消了强制性要求，但比亚迪、宁德年代、广汽埃安等都曾针对该项目发布产品的检测视频。邵丹表明，针刺实验是模仿异物进入电池中引起内短路，调查电池是否会产生爆破、起火等安全事故，“有的企业为了表现产品的优越性，会在检测中包含针刺这个项目”。

　　电池揉捏针刺实验设备里，左端有揉捏/针刺头，右边为电池固定放置方位。邵丹解说，这是用于做电池的揉捏/针刺测验的，揉捏头能够经过外力作用揉捏电池，当需求做针刺实验时，就能够把揉捏部件取下换成刺针。现实生活中，针刺产生的可能性大吗？经过实验，邵丹博士团队发现，比较于揉捏，针刺导致的电池爆破概率会更高，并且在现实生活中，针刺也是有可能产生的，“一般状况，动力电池放置在挨近轿车底盘的方位，当过高低路面或减速带上有钉子等十分尖利的凸起异物，就可能拆穿底盘，扎到电池内部，简单引发安全事故”。

　　该要点实验室供给一站式“资料-电池”全生命周期检测剖析，包含电池和资料的功能测验、电池的拼装和拆解、电池失效剖析等，结合了多种有损检测和无损检测技能，“有损便是做完测验后会对电池功能形成损害，特别是大部分安全性测验后电池就无法再运用了，比方热失控、针刺、揉捏等实验”。电池内部结构的无损检测是在 “X射线高分辩CT机”仪器中进行，周围还装备着计算机供给电池结构三维图画数据。

　　把电池放进去样品仓，仪器中会有x射线穿透，“就像医院的CT机，这里是给电池做CT，并且不会对电池形成损坏。”据介绍，无需拆解电池即可调查极片缺点等内部结构，避免了人为拆解带来的二次损害，进步判别的准确性和可靠性，大幅节省时刻本钱和经济本钱。邵丹说，CT机用处广泛，其它工业产品也能够用到，而实验室团队初次把这项无损检测技能应用于动力电池的质量分级点评中。