中國儲能網(wǎng)訊：伴隨著電動汽車市場份額的不斷增長，電動汽車著火事故頻發(fā)。來自應(yīng)急管理部消防救援局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，去年全年全國共接報電動汽車火災(zāi)事故超過2000起。電動汽車安全問題顯然已經(jīng)成為困擾行業(yè)發(fā)展的重要問題之一，近日韓國國家火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室公開了一份研究文獻(xiàn)，針對純電動汽車進(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汽車為研究對象，并選擇傳統(tǒng)燃油車和和氫燃料汽車為參照對象。研究結(jié)果顯示BEV燃燒持續(xù)大約70 分鐘，并測試了整個過程中峰值放熱功率 (pHRR)、總放熱量 (THR)、火勢增長參數(shù)和平均有效燃燒熱值，所測試的結(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)程度相對較低，即鋰離子電池?zé)崾Э匕l(fā)生后蔓延至汽車內(nèi)部其它可燃加速了BEV火勢的增長。
實(shí)驗(yàn)對象及實(shí)驗(yàn)條件
本次實(shí)驗(yàn)共設(shè)計了六組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對象及誘發(fā)火災(zāi)具體條件如下表所示，為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更具說服力，分別針對不含電池組的BEV、電池組、以及含有電池組的BEV進(jìn)行了火災(zāi)實(shí)驗(yàn)。作為對比同時還選擇了傳統(tǒng)燃油車和氫燃料電池汽車作為對照組進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。其中BEV選著了兩款汽車，一款帶電量為39KWh（短續(xù)航），一款為64KWh（長續(xù)航），燃料電池汽車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)測試結(jié)果顯示六組實(shí)驗(yàn)對象整個火災(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。整個實(shí)驗(yàn)中車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)更長時間。對比總放熱量，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，不含電電池組汽車車身火災(zāi)釋放的熱量為7.53GJ，可以認(rèn)為整個BEV發(fā)生火災(zāi)后熱量釋放與車身有其它部位可燃物的量有很大關(guān)聯(lián)性。同時對比發(fā)現(xiàn)BEV(含64kWh電池包)火災(zāi)總熱量大于傳統(tǒng)燃油車釋放的總熱量，小于氫燃料電池汽車總的熱量釋放，也與車重量有關(guān)，進(jìn)一步分析火災(zāi)總熱量與汽車內(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汽車中，電池組的熱失控火焰迅速噴出加速了火焰擴(kuò)散到汽車其它可燃位置，從而導(dǎo)致整個汽車火災(zāi)迅速蔓延，同時也證明在BEV汽車中由電池組內(nèi)部熱失控誘發(fā)整車火災(zāi)要比其它部位誘發(fā)火災(zāi)時間更短。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。同時純電動汽車著火后存在重燃的可能性。
總結(jié)：通過本次實(shí)驗(yàn)說明，第一BEV火災(zāi)的特性與傳統(tǒng)燃油車相當(dāng)；第二電池組中可燃物帶來的總熱量對整個 BEV 火災(zāi)總熱量的影響較小；第三電池組熱失控引起的噴射火焰加速了火勢蔓延，可能導(dǎo)致駕乘人員缺乏足夠的時間逃離火災(zāi)現(xiàn)場；第四不可預(yù)見的電池組的熱失控和重燃的不確定性給急救人員帶來了重大風(fēng)險。
