2月23日南京发生了一场火灾,导致15人遇难44人受伤。而这样惨痛的灾难,根本原因竟然是随处可见的电动自行车。
仅是2023年一年,因电动自行车引发的火情,全国一共发生了2.1万起,整体规模比2022年上升了16.7%。
电池的安全隐患、自行车的停放、充电的风险,这三个主要问题,近年来被频频提及。
再有一个多月,电动车新国标的推行就要满5年了。车辆和火灾之间的突出问题,未来该怎么办?
全国性的强制标准何时到来
电动车的隐患源头是电池,此前在技术层面,各地围绕锂电池的制造和应用,出台过相关标准。
比如在北京,电动车行业协会曾于2022年出台过团体标准。围绕充放电次数、过度充电保护装置、电池温度等方面,标准都进行了明确的规定和指导。
除了北京外,广州在2023年也发布过相关标准,关于技术规定上,要求电池在失控报警后,能做到5分钟内不起火、不爆炸。
各地方出台的标准不具有约束力,只能算是在技术标准的探索中积累经验,对于真正的技术指导以及强制性约束层面,地方法规难以发挥应有的作用。
而且,有些地方标准,为了照顾电动自行车产业的发展,本身也存在标准划定低的情况。由于各地的标准不统一且没有强制性,所以这些标准在实际应用层面,也都只能算是指导意见。
要从源头设定电池的强制性标准,则需要国家层面出台的规定才能办到。
2022年时,国家层面的锂电池安全技术规范已经起草,此前已经完成了征求意见,现在正处于审查阶段,今年该强制性的国家标准将会发布。
锂电池自身的隐患
锂电池在电动自行车领域,是近年来才开始不断攻城掠地的,相比于此前的铅酸电池,它最大的特点是轻便和使用寿命更长。
值得一提的是,2018年出台的新国标,对电动自行车的重量做了限制,此前并不被看好的锂电池,因为重量轻的特点开始被大规模应用。
轻倒是轻了,但相对于铅酸电池,锂电池的安全性并不够好。
陈永翀是该领域的专家,他在接受媒体采访时表示,铅酸电池的安全性是够的,无论是自燃还是爆炸,发生率都极低。即便发生过一些火灾,这类事故也往往不是电池的缘故,而是短路、线路老化等别的因素引起的。
相比之下,锂电池在这方面并不具备优势。无论是三元锂,还是磷酸铁锂和锰酸锂,其本质都会发生自燃或爆炸。
主要原因在于,这几类电池在低温状态下性能都会发生改变,引发的充电慢倒还是其次。更大的隐患在于,低温状态下的锂电池,内部凝结的电解液会导致电导率下降,而且在这个过程中还容易生成破坏性的锂枝晶。
这种类似树杈一样的结构,会在电池的内部扩散和变化,其尖锐部分一旦刺穿电池正负极之间的隔膜,两个区域间就会发生短路,进而就会引发火灾甚至爆炸。
由于外部整体环境无法避免低温的情况发生,所以锂枝晶的出现几乎是不可避免的。换言之,锂电池的使用寿命,就在于内部锂枝晶的扩散和出现规模。
除了低温会产生锂枝晶这一问题外,电池内部的隔膜,其耐热性最高不超过180℃。电池在使用过程中,内部温度一旦超过标准,原本的隔膜就会从固态变成液态,这同样会导致正负极融合接触,进而引发剧烈放电导致失火。
而且,电池内部的电解液,其性状又是易燃的。业内人士形容,这东西好比汽油或者酒精,碰到火就会剧烈燃烧。
上述隐患,在锂电池产业的上游又被放大了。
需要从上游杜绝质量和改装问题
在业内人士看来,整个电动自行车行业的电池质量,是不能跟电动汽车的质量相比的。而导致这种现象的主要原因则是多方面的。
那些大型的电池生产企业,基本上只向电动汽车供货,而不会向电动自行车企业供货。主要原因在于,自行车所用的锂电池没有明确的标准,如果出现问题责任不容易厘清,这就导致大企业不敢供货。
没有大企业供货,电动自行车企业只能自己购买电芯,而后自己组装电池。渐渐的,一些小型的企业,就专门做起了组配电动自行车电池的生意。
按照业内人士的说法,过去这个产业的运作模式是,大的电池企业,将那些电压相近,内阻一致的电池组配好卖给汽车企业。剩余那些电压和内阻参差不齐的产品,就卖给了那些小的企业。
这些小的企业,再进行最后的电池组配,而后卖给小型的电动自行车企业,或者是卖到维修点和销售门店等二三级市场。
简而言之,好货供应给电动汽车了,剩下的产品无论好坏,才供应给了电动自行车。
在技术人员看来,电池本身是由多个电芯组配而成的,好的产品,电芯的性能要保持一致才行。而一旦出现不一致的情况,电池的质量势必就会下降。
看到这里很多人就会疑惑了,既然如此,电动自行车企业为何不购买质量好的电池呢?他们确实也想购买好货,但面对锂电池的高价格,最终都只能望而却步。
按照现在的市场价,48伏24安时的锂电池,价格超过了2000元。试想一辆电动自行车的零售价,也才一两千元,如果真的使用质量好的电池,电动自行车价格上涨,制造企业还如何生存?
反倒是由于竞争激烈,很多企业还在想着如何降价。为此一些企业使用的都是拆解后的旧电池,经过拆解重组,加上一些小厂技术不过关,这样生产出来的供应自行车使用的锂电池,它整体的质量又能好到哪里去呢。
生产质量存在问题,改装更是充满隐患。有些消费者为了续航,会对电池进行改装,不规范的使用或者改装,都会埋下火灾隐患。
但整体来看,真正的隐患还是出在电池的上游制造环节。无论是为了降低成本,还是为了竞争,事实上都忽略甚至有意放弃了电池的一部分性能。
未来这种现象能不能被扭转,就要看即将出台的强制性标准如何界定了。除了上游制造存在的问题,终端电动自行车的使用,又存在哪些隐患呢?
乱停放和不规范充电的情况
此次发生火灾的区域,位于小区的架空层,而此前也发生过多起架空层停放电动自行车的火灾事故。
经过近年来的强化宣传和普及,电动自行车不进屋,不在房间充电已渐渐成为共识。但不放在屋里,车子又该停放在其他什么地方,实际上这一领域还是相当混乱的。
城市整体的空间是有限的,而电动自行车的数量规模又在持续上涨。不管有没有停放标准,也不管各地物业有没有真的采取措施,停放的不规范其实是普遍存在的。
在这种情况下,即便有人反映问题,即便大家知道这样可能不安全,可乱停乱放的现象依旧无法杜绝。就像发生火灾的小区,还在2020年时,小区内就有人反映过电动自行车的问题。
乱停放背后,往往还伴随着不规范的充电。有记者走访了天津的很多小区,给电动自行车充电,都是将电线和插排从房间里拉出来充。有些因为楼层高,多个插排甚至连在一起使用。
还有的住户,会将电动自行车停放在楼道里充电。这种现象不仅仅在天津,其他省份的小区也都是普遍现象。在有些楼道里,停放的自行车数量都超过了十多辆。
虽然知道这样会存在隐患,但很多人表示,小区内没有充电站,那只能从家里拉出电线来充电。而有些小区即便有充电站,很多人停放和充电还是无法做到规范化。
所以就这种情况看,一方面是人们没有意识到风险,另一方面是各地的物业管理形同虚设。除了这两个问题外,还有一个隐形的问题,很多人没有意识到。
低温状态下该去哪里充电
按照技术人员的说法,锂电池低温充电埋下的隐患是百分之百的。低温充电,会导致电池内部负极析出,这种情况一旦发生,接下来就会形成锂枝晶。
所以从这个角度看,只要是在低温下充电,那么这块电池未来就有发生风险的隐患。这样一来,一个很关键的问题就出现了。
在北方地区,冬季不要说室外,就是在没有暖气的室内,温度也很可能会达到零下。按照多年来的宣传,不能在室内充电,那么冬季如果在室外充电,又该如何去杜绝电池的隐患积累呢?
此前,有人也在网上讨论过这一问题,但很显然,目前还没有解。
结语
综合来看,无论是上游制造环节的质量不过关,还是终端使用环节,停放和不规范充电导致的隐患,这些都是在积累锂电池的问题,至于风险最终何时爆发,会在什么地方爆发,那完全就是随机性的了。
73万家,这是目前制造电动自行车的企业数量,大企业寥寥无几,绝大多数都是不知名的小品牌,如何有效规范和监管,这将是未来要面临的问题。
至于大众的使用意识,其实它是建立在电池整体的质量和性能上的。换句话说,电池的质量如果过关,人们也不必过度担心停放和充电问题。
可如果电池质量依然参差不齐,安全意识即便下沉到使用终端,风险还是会存在。所以,问题的真正根源还是在上游。
也有人担心,假设未来锂电池的使用强制规范化了,电动自行车的价格也可能会水涨船高。真到了那一步,人们就只能寄希望于,新的更好的电池技术加快应用了。
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