新能源汽車的阻燃要求
『壹』 新能源汽車如何確保電池的溫度和隔熱
電池包熱管理的重要性:溫度是影響鋰離子電池安全、性能和壽命的重要因素。溫度過高時,電池會加速衰老;溫度過低時,電池的性能會明顯衰減,同時也會加速衰老;極端高溫會對電池造成不可逆的損傷,嚴重時甚至會破壞電池。另外,單體電池間的溫差過大會影響電池的一致性,從而降低電池組的性能和壽命。所以熱管理的設計比較重要,各項技術要求也較高,要求:輕、阻燃、低導熱率、耐候性強抗高低溫、有應力應變等要求。我之前給人設計的動力電池都使用廣州綠原的德耐隆Telite產品系列。
『貳』 電動汽車三項強制性國標發布 電池熱失控需保證5分鍾逃生時間
5月12日,工業和信息化部組織制定的GB 18384-2020《電動汽車安全要求》、GB 38032-2020《電動客車安全要求》和GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》三項強制性國家標准(下稱「三項強制標准」)由國家市場監督管理總局、國家標准化管理委員會批准發布,將於2021年1月1日起開始實施。
電動汽車安全是消費者關注的焦點,也是新能源汽車產業持續健康發展的根本保障,三項強制標准進一步提高和優化了對電動汽車整車和動力電池產品的安全技術要求。
其中,《電動汽車安全要求》主要規定了電動汽車的電氣安全和功能安全要求,增加了電池系統熱事件報警信號要求,能夠第一時間給駕乘人員安全提醒;強化了整車防水、絕緣電阻及監控要求,以降低車輛在正常使用、涉水等情況下的安全風險;優化了絕緣電阻、電容耦合等試驗方法,以提高試驗檢測精度,保障整車高壓電安全。
《電動客車安全要求》針對電動客車載客人數多、電池容量大、驅動功率高等特點,在《電動汽車安全要求》標准基礎上,對電動客車電池倉部位碰撞、充電系統、整車防水試驗條件及要求等提出了更為嚴格的安全要求,增加了高壓部件阻燃要求和電池系統最小管理單元熱失控考核要求,進一步提升電動客車火災事故風險防範能力。
《電動汽車用動力蓄電池安全要求》在優化電池單體、模組安全要求的同時,重點強化了電池系統熱安全、機械安全、電氣安全以及功能安全要求,試驗項目涵蓋系統熱擴散、外部火燒、機械沖擊、模擬碰撞、濕熱循環、振動泡水、外部短路、過溫過充等。特別是標准增加了電池系統熱擴散試驗,要求電池單體發生熱失控後,電池系統在5分鍾內不起火不爆炸,為乘員預留安全逃生時間。
近年來,隨著電動汽車開始走進千家萬戶,鋰離子動力電池正在越來越多的進入到我們日常生活之中,鋰離子電池的高能量密度和長循環壽命賦予了電動汽車更長的續航里程和更長的使用壽命。但是作為直接關繫到使用者生命財產安全的產品,動力電池的安全性自然也到了更多的關注。
「未來吸引消費者購買的將不再是動力性排而是安全性。」中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高指出,里程焦慮推動了電池技術的進步,鋰離子動力電池系統的比能量在逐年提升、成本在逐年下降,但與此同時,電池比能量的提升也帶來材料熱穩定性的下降,增加了電池的安全風險,特別是如何抑制動力電池熱失控已經成為業界研究的重點課題之一。
所謂「電池熱失控」,簡單來說就是當電池短時間內溫度快速升高,超出電池的安全使用溫度范圍之後,引起電池熱失控,進而發生電池燃燒等事故,而充電過充、枝晶析鋰、枝晶刺破隔膜、過熱導致隔膜崩潰等都會誘發內短路。電池的內短路問題並非不能解決,但就要求車輛的電池管理逐步升級為新一代以安全為核心的系統,這也對相關整車製造與電池企業提出了更高的要求。
歐陽明高表示,隨著電動汽車動力電池在安全理念上的升級,今年技術領先的兩家企業不約而同地在電池包方面作出了創新,那就是寧德時代的CTP和比亞迪的刀片電池技術。
其中,寧德時代的CTP電池包專利取消了現有技術中的電池箱體,直接將電池模組通過固定件穿過套筒或者利用安裝梁直接裝在整車內。這樣的設計在實現電池包輕量化的同時也提高了電池包在整車的連接強度,優點在於不受標准模組限制,並且能提高體積利用率和系統能量密度,同時散熱效果要高於目前小模組電池包。
而比亞迪的「刀片電池」同樣採用無模組電池包技術,即將電芯做成又長又薄的「刀片」形狀,令磷酸鐵鋰電池的體積能量密度提升了50%;更重要的是,刀片電池長電芯結構與殼體及保護結構形成剛度較強的結構體,抗變形、耐擠壓和穿刺的能力也更強,再加上在高風險安全位點全面使用了耐高溫和具有優異絕緣性能的高溫陶瓷塗層,使電池組內部發生短路的概率降至極低。
比亞迪內部人士告訴《電動大咖》,刀片電池在開發的過程中已經充分考慮了三項強制標準的各項要求。在用來模擬電池熱失控、較難通過的針刺試驗中,比亞迪刀片電池針刺點附近位置僅有較低程度的溫升變化,未發生劇烈反映,基本杜絕了出現燃爆的可能,即使在極端情況下也僅有冒煙現象。這也意味著比亞迪刀片電池能夠更好地通過《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中增加的電池系統熱擴散試驗,為乘員預留安全逃生時間。
正如中國科學院院士歐陽明高所說,目前電動汽車動力電池的發展方向主要有3個方面,包括電池材料和電化學體系的創新;智能製造、智能回收等智慧電池的發展;電池設計和產品工程方面的創新方向。而「刀片電池」主要體現在「電池設計和產品工程方面的創新」。
毫無疑問,三項強制標準是我國電動汽車領域首批強制性國家標准,對提升新能源汽車安全水平、保障產業健康持續發展具有重要意義。值得一提的是,業界人士普遍認為,CTP電池和刀片電池還不是完全沒有模組,而是使用了大模組的形式,但這還是意味著無模組電池進入了變革與發展的加速階段,相信會有更電池企業跟進並帶來更進一步的創新,為廣大消費者帶來價格更實惠、更安全的新能源汽車。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
『叄』 新能源汽車什麼部件會用到阻燃的塑料
充電樁外殼一般採用阻燃PC材料,材料特點:無鹵阻燃、表面光澤度高、優異的電絕緣性能、優異的機械性能。
阻燃塑料材料在新能源汽車的部件中主要應用有,電池模塊、充電樁、充電槍等,都必須採用阻燃材料來做。
『肆』 新能源汽車充電樁材料需要具備哪些性能
充電樁主要由以下7個部分組成:充電樁殼體、充電搶外殼、插頭、插座、斷路器、接觸器、電源模塊外殼、充電樁用電纜。
TPU(Thermoplasticpolyurethanes),中文名為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠。TPU是由二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、擴鏈劑共同反應聚合而成的高分子材料。是一種能夠在一定熱度下反復變軟或改變的塑膠材料,而在常溫下它卻可以保持形狀不變能起個支撐、保護的作用,廣泛用於線纜、鞋底等。
『伍』 電動汽車充電對電線有什麼要求
動汽車在充電的時候,離不開充電線,作為充電線這樣特殊的部件來說,給電動汽車充電有著至關重要的用途,然而,隨著對車輛的用車場景不斷的深入,在充電的使用上面也是越來越多,為了更好的完成充電,因此,充電過程對充電電纜提出了更高的要求那麼電動汽車充電對電線有什麼要求?
總的來說對於電動汽車充電電線的要求而言,在選擇上面要保證其有良好的絕緣性能基礎上,應具有較高的耐熱性和耐老化性,同時,在燃燒時應具有良好的低煙阻燃特性。
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『陸』 塑料汽車零部件阻燃級別
在塑料阻燃等級中UL94 中共有12種:HB、V-O、V-1、V-2、5VA、5VB、VTM-O、VTM-1、VTM-2、HBF、HF-1、HF一2。
應用於汽車零部件的阻燃高分子材料主要以PP、PU、ABS 及 PC 等材料為主,針對一些汽車零部件的特殊需求,還同時開發出一系列高性能的阻燃高分子材料。環保、高效以及優異的機械加工性能和力學性能的阻燃高分子材料,將是汽車零部件用改性塑料的發展方向。
相比於傳統燃油車,新能源汽車新增了電池組模塊、充電樁及充電槍等部件,單台新能源車電池組模塊工程塑料的使用量約30kg,新能源車塑料殼體目前主要使用改性PP、PPS、PPO等。充電樁由於較高的使用標准和嚴苛的使用環境對工程塑料需求較大,每個充電樁約需6kg工程塑料,目前常見的主要有PBT、PA和PC等。
『柒』 新能源汽車怎麼「防火」各大汽車品牌都是怎麼做的
對於新能源汽車來說,防火是至關重要的!很多車企在防火方面都做了很多功課,下面筆者就跟大家分享一下,車企們都是如何給汽車進行防火的?
寫在最後
當然還有不少汽車品牌,有屬於自己的電池!比如琥珀電池、811電池、NCA電池、4680電池、NCM電池、大模組電池、鋰金屬電池、固液混合電池等,這些電池都少不了防火技術的加持。電池防火沒有最好只有更好!相信以後會有更多的車企,能有更多防火技術被研發出來!
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『捌』 電動汽車最近很火,但是起火事件也不少哦,感覺不安全,這種新能源汽車怎樣做才防火安全啊
全球每年都有汽車自燃事故發生。根據公開資料顯示,2016年國內共發生29起約40輛新能源汽車起火事故,其中,純電動汽車是起火事故高發的車輛類型,佔比高達79%;其次是油電混合動力佔比10%,插電式混合動力7%,最後未披露動力類型的佔4%。那麼,新能源汽車如何做好防火阻燃呢?
新能源汽車區別於燃油車的地方在於以電作為驅動動力來源。因此用電安全顯得尤為重要。一旦發生電路短路或高壓擊穿,就會導致零部件停止工作,輕則導致汽車拋錨、整車漏電,重則可能會引起汽車自燃。新能源汽車在材料的選擇上除了絕緣耐壓、防腐蝕,還需要考慮阻燃性。
目前,世界各國沒有統一的車用電壓標准,各大新能源汽車企業採用的電壓各有不同。類似比亞迪這樣的車企採用低、中、高多個電壓平台的新能源車,高壓電壓可達690V,而瞬間脈沖可達800V以上。因此,如果不採用阻燃材料,一旦電壓擊穿或遇高溫,可導致整車漏電或自燃等事故。因此,阻燃材料成為了電池模組的包殼首選。塑料殼體具有較好的成本優勢以及綜合性能,是目前發展動力電池殼體的主要發展材料。在對動力電池提出了明確的阻燃要求後,越來越多的企業如中航鋰電、博世、雷天等,開始採用阻燃塑料做電池殼體。
充電設施的標准目前也尚不完全一致。由於不同電動汽車的電壓平台不同,再加上介面、通訊協議等技術因素的不同,這直接導致了樁與樁之間不能互聯互通,而且車樁不匹配的問題非常突出。充電設施包括充電樁、高壓線、高壓接插件和充電槍等高壓部件。其重要性與車內的動力電池一樣,都需要考慮充電的阻燃性、安全性等方面。根據目前國內發布的充電設施的標准和要求,我們對充電樁和充電槍外殼、插座插頭以及內部的高壓線束的阻燃材料進行了整理,並列舉了目前充電設施的產品,對相應的材料性能特點進行分析。
電器連接件如繼電器、高壓接插件等都需要添加阻燃材料,這是基本要求。接插件金屬端子需要插拔次數多,還要求壽命要長,以免老化斷裂耐熱。目前常見的材料主要有PBT、PA等材料。
我國在高聚物(各種塑料包括工程塑料)的阻燃中,主要是以用量少、阻燃效率高且適應性廣的添加型溴系阻燃劑為主。溴系中多溴二苯醚(PBD PO)在燃燒時會產生有毒致癌的多溴代苯並烷(PBDD)和多溴代苯並呋喃(PBDF),而且鹵素阻燃劑在燃燒時生成大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,可導致單純由火所不能引起的電路系統開關和其它金屬物件的腐蝕及對人體呼吸道和其它器官造成危害的嚴重缺點。
目前我國也在針對汽車內飾件制定新的防火標准,意見稿已經發出來,在保留GB8410的基礎上,增加了垂直燃燒、氧指數、煙密度等幾個指標。增加煙密度指標是一個很大的進步,火災發生時,人多數是被煙氣窒息而死。但是,國標仍沒有考慮煙氣毒性。
人們日益重視環保、安全、健康問題,各國也把環保型阻燃材料作為重點開發和研究對象。國家標准也會愈加完善和嚴格,隨之而來的是,車用的阻燃材料往環保與多元化方向發展。
『玖』 2021電動車國標新標準是什麼
2021年新國標電動車標准:
兩輪間的軸距要不大於1250mm,最大寬度不大於450mm,電機功率不大於400W,必須要有騎行腳踏功能,電動自行車時速不大於25km/h,重量不大於55公斤,電池電壓要不大於48V,必須要滿足防火阻燃和防止篡改的要求,沒有經過3C認證的電動車都是屬於超標電動車范疇。
電摩最高時速可以超過50km/h,電機功率可大於4000W。而電輕摩最高時速不超過50km/h,電機功率需大於400W且小於4000W。另外電摩與電輕摩的電池電壓都是無限制且整車質量都可大於55kg。需要注意的是在此標准下,電摩與電輕摩都是不需要安裝腳踏的。
電動自行車的新國標對最受關注的車速擬從現行的最高20km /h提高到26km /h的設計車速。「這是我們根據實際調查確定出來的一個比較安全的速度」。
車速快了,對剎車也有新要求。據介紹,緊急剎車時,在普通路面的制動距離由原國標中的4米縮短到3.8米;雨雪等濕滑路面的制動從原來的15米降到12米,這樣騎車人能在更短的安全距離內剎住車。
屆時所有電動自行車上都會強制安裝上一個無法拆卸的速度感測裝置,「一旦車速超過設計的26公里,該裝置就會自動報警,將電動自行車自動斷電。」這意味著將來電動自行車不太可能被輕易改裝、超速行駛,以此解決長期困擾電動車行業的超速問題。
『拾』 課題:新能源汽車的突飛猛進,對阻燃劑的需求有什麼影響用什麼樣的阻燃劑
摘要 您好,汽車有很多的部件都會採用阻燃材料,特別是新能源汽車,阻燃材料的應用就更加廣泛。特別是在充電樁以及電池部件等,塑料件都要求阻燃。