2012年,Volt也发生了在碰撞测试一段时间后电池起火现象。难道说,无论什么样材料的电池都会有易燃易爆的安全隐患吗?
黄学杰认为,并不能因这几次事件就判断电动汽车电池不安全。“凡是含有能量的器件,在高速撞击的情况下都可能出现短路或者燃烧。即使现在在我们生活中已经十分普及的燃油汽车,它的油箱在同样的情况下也会发生爆炸。”
在国内发生的这两起电动汽车起火事件,黄学杰也看了有关的分析结论。他说:“这两起事故中,都伴随有电池的电解液泄漏和短路的问题。电解液主要成分是易燃的有机溶剂。目前蓄电池的材料技术,还处在一个发展的过程中。”
比如,美国的Volt在碰撞测试两周后起火,过后他们又做过重复试验,而试验中5台车中的3台重复了起火的现象,Volt被召回。之后Volt改进了电池组的结构,提升了强度。“他们并没有透露改进的详细内容,但是不久之后一个偶然事件却帮他们证实了改进的成功。”他说,“一辆Volt被一辆闯红灯的高速行驶的汽车撞击。撞击后车体损伤严重,而电池完好无损。”
锂电池并不单单受到电动汽车的青睐,美国波音的“梦幻客机”也充分利用了锂电池来节省燃油、降低成本。但锂电池也带来不少麻烦。2013年1月7日至16日,10天内波音787发生了7起事故,而其中就有两起是锂电池起火。黄学杰告诉《中国科学报》记者:“实际上波音上使用的锂电池的材料是有问题的。它用的是手机电池常用的钴酸锂正极材料,电池内部结构设计也有问题,起火后组内所有的电池都被烧完了。而深圳碰撞后起火的电动出租车使用的是磷酸铁锂电池,磷酸铁锂材料的稳定性比较高,燃烧后,只有约四分之一的电池被损坏。”
因此,对于动力锂电池来说,材料选择还是很重要的。比如使用纯三元钴镍锰酸锂材料的电池,一旦发生爆炸威力会非常大。“掺混三元材料的锰酸锂电池是目前应用的电池品种之一。美国的Volt和日本的LEAF使用的锰酸锂电池中就掺了大约30%的三元材料。”黄学杰说,“因为三元材料能够提升电池的容量。但为什么是30%而不是更高的比例,电池的其他材料和电池设计制造及管理技术决定了掺混更高比例的三元材料会带来安全方面的高风险。”