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新能源汽車電池監控系統的安全性分析
來源:汽車商報 日期:2011-10-28 作者:全球電池網 點擊:

目前國內很多電池成組企業對于BMS的重要性認識不足,以為只要各個單體電池芯能鏈接上,就能保證車輛運行,對其安全性心存僥幸,在BMS采購中一味地追求低價格。為求合同的簽訂,BMS供應商只有降低某些指標和功能,這也為電池出現故障留下了隱患。

自杭州眾泰純電動出租車與上海825路電動巴士發生自燃事件后,消費者對新能源汽車安全性關注提到前所未有的高度。記者走訪了北京東五環區最大的汽車交易市場——姚家園東方基業汽車市場,做了一個“影響消費者購買新能源汽車導向因素”的問卷調查,隨機采訪了50位對新能源汽車了解或關注的潛在客戶。調查結果令人吃驚:約90%人群將首要關注因素確定為安全性,而非此前設想的價格因素;80%的人對于上述所發生的自燃事件知曉或大概知曉。

8月18日,科技部、財政部、工信部和發改委等四部委,聯合發布了新能源汽車示范推廣“安全令”(即《關于加強節能與新能源汽車示范推廣安全管理工作的函》),強調“對投入示范運行的插電式混合動力汽車、純電動汽車要全部安裝車輛運行技術狀態實時監控系統(簡稱BMS),特別是要加強對動力電池和燃料電池工作狀態的監控”。

有業內人士分析,這一通知將會使得新能源汽車的安全性走上正軌,重新樹立起公眾對新能源汽車的信心。但上海博強微電子有限公司總經理韓競科則認為,BMS與動力電池組質量同等重要,對于規避電池燃燒都起著至關重要的作用。

自燃根本原因是電池?

自眾泰自燃事件發生后,公眾對于新能源汽車安全性產生質疑,這直接影響到公眾對新能源汽車消費的信心。6月8日,杭州市政府通報了“電池成組后未能滿足車輛使用環境的需求,出現電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況”的鑒定結果。該結果公布后,一位不愿具名的業內專家即對記者分析道,動力電池發生自燃無非有幾種可能:首先是電池本身問題,材料及生產工藝出現問題;其次電池成組后監控系統出現問題,未發揮應有功能;再次是接插系統問題,接口處電阻過大,引起短路。當然也有可能是電路電器問題。就該車使用長達數月來看,后兩者出問題的可能性很低。

“目前國內單體電池的生產水平和國際差距不大,但電池成組后一致性差異很大,很多廠家還停留在手工生產階段,這樣就很難保證電池成組一致性。”北京中瑞藍科電動汽車技術有限公司馬逍霄對記者表示。

奇瑞新能源汽車有限公司副總經理曾令鵬在談到國內電池成組相關標準現狀時表示,盡管國家統一的動力電池成組檢測標準尚未出臺,但部分企業根據自身情況,包括技術路徑、技術研發水平的不同,也各自形成了不同版本的企業標準,這些企業標準會隨著技術的不斷成熟進一步完善。

監控系統并非“救命草”

有業內人士表示,安裝BMS能夠有效提高電池的利用率,防止電池出現過充電和過放電,并且延長電池的使用壽命,監控電池組及各電池單芯的運行狀態,提前對司機作出突發事件預警,為保障安全贏得時間?墒,據記者調查,早在杭州眾泰純電動出租車發生自燃前,該車所配由萬向集團(工業)公司生產的萬向動力電池組已經安裝有BMS系統。

韓競科分析指出, BMS與動力電池組質量同等重要,對于規避電池燃燒都起著至關重要的作用。

王子冬舉了一個例子來強調兩者互為重要性: “目前,單體、小模塊電池測試結果和成組后的結果差異很大,單體電池符合安全和性能標準,并不意味著成組后的性能和安全性就有保證。在安全、壽命、放電能力等方面,單體電池可以充放電2000次,成組后可能只有1000次,若沒有成熟的BMS,就會造成電池芯局部功耗過大,產生局部熱量,且信息無法傳遞至駕駛員,極易導致電池自燃發生。這一方面說明電池成組技術需要提升,另一方面說明BMS對于成組運行的重要性。”

“動力電池是以成組的形式裝配到整車上的,電池的質量如何、安全能否保證、性能是否穩定等,都需要通過BMS來反饋。”他說。但是, BMS系統只能作為電池組運行的故障監控。臺灣立凱電能科技股份有限公司中國區總經理楊智偉對記者表示,BMS實時監控系統具備將電池組故障信號傳送給司機及儀表盤的功能,但在高速行駛中,就算及時發現,如沒有專業知識,后果還是難以設想。只有電池質量過硬,BMS方可實現動力電池的安全。

監控系統自身存缺陷

“由于國內對BMS基本技術參數及標準的缺失,也沒有權威機構對廠家生產的BMS進行檢測,因此很難保證質量及大面積推廣。”韓競科如是說。他同時指出,目前國內很多電池成組企業對于BMS的重要性認識不足,以為只要各個單體電池芯能鏈接上,就能保證車輛運行,對其安全性心存僥幸,在BMS采購中一味地追求低價格。為求合同的簽訂,BMS供應商只有降低某些指標和功能。

在討論我國電池技術是否與國外同步的問題時,有業內專家認為,電池成組檢測與國外差距最大。

楊智偉對此表示認同:“目前國內BMS大多還處于各自為戰的市場格局,做BMS的企業有數十家,而歐美等發達國家卻只有數家,專業化程度較高。”楊智偉告訴記者,目前在BMS系統領域,真正具備國際核心競爭力的主要集中在德州儀器 (TI)、凹凸科技(O2Micro)、凌特公司(Linear Technology)等美國上市公司,國內電池供應商基本采用自身研發的BMS系統,相較前者,價格較低,但是穩定性、安全性較差,主要供應國內電池成組企業。

“眾泰電動汽車自燃事件的發生并非偶然,這正暴露出目前國內對純電動汽車動力電池成組設計、檢測和標準的不完善。”一位業內人士一針見血地說。

“電池成組絕不是單體電池的簡單疊加,涉及很多復雜技術。電池成組設計的試驗和檢測環節是非常必要的,同時也需要一套標準去評價電池成組的基本性能和安全性。”王子冬說。

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