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5月14日。
某知名電動車品牌又自燃了。
還是熟悉車型。
還是熟悉的方式。
現在消費者提起電動車。
首先想到的就是起火。
此時又有人說。
這個地球上燃油車自燃的機率和數量。
遠超電動車。
油車自燃的新聞也是數不勝數。
為何我們總是盯著電動車不放呢？
舉個例子。
2003年非典死亡人數只有不到200人。
當年全國上下的恐慌至今依舊曆歷在目。
2003年因感冒死亡人數數以萬計。
但是從來沒有聽過誰因為感冒而害怕。
為何會這樣。
因為非典無藥可治。
這就像是油車著火。
目前根據消防總局給出的相關數據。
90%以上的燃油車自燃。
我們都能清楚地查到原因。
並且消防員也懂得如何合理滅火。
但是電動車的電池熱失控起火的規律。
至今我們還不能完全掌控。
而目前已經公布的電動車起火案例中。
超過70%與充電有關聯。
今天我們就給大家盤一盤。
鋰電池充電的那些事兒。
在介紹充電之前。
首先給大家簡單介紹一下鋰電池的結構。
鋰電池主要有。
正極、負極、隔膜、電解液組成。
鋰離子嵌在正極材料的層狀結構中。
開始充電後，正極材料失去電子。
鋰離子從正極材料中脫離。
鋰離子通過電解液和隔膜，到達負極的石墨。
鋰離子嵌入石墨層中。
形成相對穩定的嵌鋰石墨。
這就好比是我們下班坐地鐵。
坐地鐵的人就是鋰離子。
我們想回家休息的動力就好比外接電流。
地鐵站台是正極，地鐵裡面是負極。
我們排隊上地鐵的過程。
就像是一次充電的過程。
目前主流的電動車。
一般都有兩個充電口。
交流慢充和直流快充。
而電動車充電起火的事件。
絕大多數都與直流快充有關。
這就又要講回鋰電池原理。
鋰電池的充電。
是鋰離子從正極流向負極的過程。
給予鋰離子力量的是電源的電流。
電流越大、給予鋰離子的推力就越強。
如果說慢充是有個人慢慢帶著鋰離子去負極。
那麼直流快充就是強行把鋰離子推到負極。
就像坐地鐵。
交流慢充好比大家不趕時間。
有序上車，一次也就上三四個人。
但是直流快充則是北上廣的高峰。
一趟車能塞多少塞多少。
鋰離子到了負極充電過程還沒結束。
負極的石墨是一個疏鬆的孔狀結構。
鋰離子來到負極以後。
就進入到了石墨一個個的小孔之中。
形成穩定的嵌鋰石墨。
1、電流太大會讓電池短路。
鋰離子進入石墨內部也是需要時間的。
大電流快充將石墨推到了負極。
很多鋰離子還在外面排隊。
後面就又有鋰離子過來了。
從正極跑過來的速度遠比進石墨內部速度快。
鋰離子就在負極表面形成了一條長隊。
學名「鋰枝晶」，如果鋰枝晶太長。
就會把正負極的中間的隔膜刺穿。
整個電池內部就亂套了（短路）。
此時電池內部就開始劇烈放熱。
隨著電池殼體的融化或破裂。
暴露在空氣下就會直接讓電解質溶液燃燒。
特斯拉電池自燃的原因。
很有可能與鋰枝晶有關。
但是至今特斯拉也沒有做出回應。
這就好比地鐵門口排隊的隊伍太長。
人太多導致進地鐵刷卡的閘機都被擠壞了。
整個地鐵站就無法運營了。
2、電流過大對電池容量也有損害。
電流過大，不僅會使得負極生長鋰枝晶。
還會對進入石墨負極的鋰離子造成損傷。
如果電流過大。
還會讓沒完全嵌入石墨的鋰離子。
直接被後面的鋰離子「擠死」。
此時鋰離子就失去了活性。
下一次放電的過程這個鋰離子也就沒了動靜。
這個更好理解----。
就像是上地鐵時發生了踩踏事件。
把地鐵裡面的人擠傷。
再讓地鐵裡面的人活蹦亂跳地下車。
也是不可能了。
我們講了那麼多直流快充的問題。
那有人問我們不提升電流。
改成提高電壓可行嗎？
將電壓升高。
就像是上下車的「地鐵門」大小擴大一倍。
鋰離子「上車」的速度就比以前更快了。
因此高壓快充可以保證電流不變。
充電速度進一步提升。
目前保時捷就在研究800v的高壓快充。
首款純電車型taycan就會適配。
但是由於電壓過高會有觸電危險。
國內對800v以上的操作要求有專業的操作證。
因此高壓快充也面臨電安全和法規的諸多要求。
從目前鋰電池的特性來看。
不管廠家如何包裝自己。
大家記住兩點重要因素就好。
第一點。
充電電流越大、充電速度越快。
但是電流越大。
對電池的容量損害越大。
對電池的充電安全性挑戰越大。
第二點。
不管是電池廠還是汽車廠。
都是不如燃油車起火經驗豐富的。
在電池充電安全性上。
我們還有很長的路要走。
某知名電動車品牌又自燃了。
還是熟悉車型。
還是熟悉的方式。
現在消費者提起電動車。
首先想到的就是起火。
此時又有人說。
這個地球上燃油車自燃的機率和數量。
遠超電動車。
油車自燃的新聞也是數不勝數。
為何我們總是盯著電動車不放呢？
舉個例子。
2003年非典死亡人數只有不到200人。
當年全國上下的恐慌至今依舊曆歷在目。
2003年因感冒死亡人數數以萬計。
但是從來沒有聽過誰因為感冒而害怕。
為何會這樣。
因為非典無藥可治。
這就像是油車著火。
目前根據消防總局給出的相關數據。
90%以上的燃油車自燃。
我們都能清楚地查到原因。
並且消防員也懂得如何合理滅火。
但是電動車的電池熱失控起火的規律。
至今我們還不能完全掌控。
而目前已經公布的電動車起火案例中。
超過70%與充電有關聯。
今天我們就給大家盤一盤。
鋰電池充電的那些事兒。
在介紹充電之前。
首先給大家簡單介紹一下鋰電池的結構。
鋰電池主要有。
正極、負極、隔膜、電解液組成。
鋰離子嵌在正極材料的層狀結構中。
開始充電後，正極材料失去電子。
鋰離子從正極材料中脫離。
鋰離子通過電解液和隔膜，到達負極的石墨。
鋰離子嵌入石墨層中。
形成相對穩定的嵌鋰石墨。
這就好比是我們下班坐地鐵。
坐地鐵的人就是鋰離子。
我們想回家休息的動力就好比外接電流。
地鐵站台是正極，地鐵裡面是負極。
我們排隊上地鐵的過程。
就像是一次充電的過程。
目前主流的電動車。
一般都有兩個充電口。
交流慢充和直流快充。
而電動車充電起火的事件。
絕大多數都與直流快充有關。
這就又要講回鋰電池原理。
鋰電池的充電。
是鋰離子從正極流向負極的過程。
給予鋰離子力量的是電源的電流。
電流越大、給予鋰離子的推力就越強。
如果說慢充是有個人慢慢帶著鋰離子去負極。
那麼直流快充就是強行把鋰離子推到負極。
就像坐地鐵。
交流慢充好比大家不趕時間。
有序上車，一次也就上三四個人。
但是直流快充則是北上廣的高峰。
一趟車能塞多少塞多少。
鋰離子到了負極充電過程還沒結束。
負極的石墨是一個疏鬆的孔狀結構。
鋰離子來到負極以後。
就進入到了石墨一個個的小孔之中。
形成穩定的嵌鋰石墨。
1、電流太大會讓電池短路。
鋰離子進入石墨內部也是需要時間的。
大電流快充將石墨推到了負極。
很多鋰離子還在外面排隊。
後面就又有鋰離子過來了。
從正極跑過來的速度遠比進石墨內部速度快。
鋰離子就在負極表面形成了一條長隊。
學名「鋰枝晶」，如果鋰枝晶太長。
就會把正負極的中間的隔膜刺穿。
整個電池內部就亂套了（短路）。
此時電池內部就開始劇烈放熱。
隨著電池殼體的融化或破裂。
暴露在空氣下就會直接讓電解質溶液燃燒。
特斯拉電池自燃的原因。
很有可能與鋰枝晶有關。
但是至今特斯拉也沒有做出回應。
這就好比地鐵門口排隊的隊伍太長。
人太多導致進地鐵刷卡的閘機都被擠壞了。
整個地鐵站就無法運營了。
2、電流過大對電池容量也有損害。
電流過大，不僅會使得負極生長鋰枝晶。
還會對進入石墨負極的鋰離子造成損傷。
如果電流過大。
還會讓沒完全嵌入石墨的鋰離子。
直接被後面的鋰離子「擠死」。
此時鋰離子就失去了活性。
下一次放電的過程這個鋰離子也就沒了動靜。
這個更好理解----。
就像是上地鐵時發生了踩踏事件。
把地鐵裡面的人擠傷。
再讓地鐵裡面的人活蹦亂跳地下車。
也是不可能了。
我們講了那麼多直流快充的問題。
那有人問我們不提升電流。
改成提高電壓可行嗎？
將電壓升高。
就像是上下車的「地鐵門」大小擴大一倍。
鋰離子「上車」的速度就比以前更快了。
因此高壓快充可以保證電流不變。
充電速度進一步提升。
目前保時捷就在研究800v的高壓快充。
首款純電車型taycan就會適配。
但是由於電壓過高會有觸電危險。
國內對800v以上的操作要求有專業的操作證。
因此高壓快充也面臨電安全和法規的諸多要求。
從目前鋰電池的特性來看。
不管廠家如何包裝自己。
大家記住兩點重要因素就好。
第一點。
充電電流越大、充電速度越快。
但是電流越大。
對電池的容量損害越大。
對電池的充電安全性挑戰越大。
第二點。
不管是電池廠還是汽車廠。
都是不如燃油車起火經驗豐富的。
在電池充電安全性上。
我們還有很長的路要走。