以上事故的起因推论,终于通过2015年8月9日第一电动网公布的深圳4.26电动大巴自燃调查报告得以证实:国内电动汽车整车及动力电池、电气、充电等领域的14名专家,受深圳市计量质量检测研究院委托组成专家组,经过现场调查与勘验,以及事故验证测试,得出了动力电池过充导致电池泄漏及短路乃至火灾的调查结论”,这一调查结论揭示了早前发生熔断器管体热熔燃烧的深层原因,有着重要的启迪作用。
目前各种类型的电动大巴,凡因电池、电容过充短路造成的熔断器管壳热熔燃烧事故,现场情景基本如图4所示:超高温的浪涌电弧沿着管体表面快速扩散灼烧,不仅烧熔了铜质接线端子,还能烧穿高压箱体5mm的钢板,熔化铜铁的温度达到1200℃以上。在此超高温的环境里,仅能耐受200℃的有机复合材料管壳,瞬间化为灰烬,管体内部的熔片与填砂虽有所残留,但熔断器开断短路浪涌的保护功能早已丧失殆尽。我们据此认为,在电动大巴BMS和充电桩管理系统对锂电池过充、过放故障尚未达到100%有效控制的情况下,选用有机复合材料制作高压熔断器管体外壳,不是一个科学合理的安全优选方案。
事故发生前后有机复合材料管壳的变化
2014年8月,西联熔断器研究所对国内50多家电动整车及电池集成企业,做过一次广泛的安全问卷调查,其中认可“管体不燃烧”选项的用户为97%,认可“高强度瓷管”选项的用户为64%。根据用户对车用熔断器绝对安全素质的多数取向,我们毅然摒弃了使用八年的有机复合材料,改用高绝缘、抗高温、不燃烧的高强度95氧化铝(Al2O3刚玉)瓷制作熔断器管体,以电动汽车的绝对安全为首选目标,实施产品更新换代和批量生产。
2014年9月起,我们正式推出了瓷管型全系列熔断器,迄今已有近20万只标准产品装车运行,只有一次因用户安装错误造成的意外燃弧事故发生,熔断器端子、端帽被电弧灼烧受损,但95氧化铝瓷管整体完好无损,经受住了一次严峻的高温考验。除此以外,尚未见一例瓷管型熔断器发生破裂、喷弧、燃烧的客户投诉,证明选择95氧化铝高强度瓷管制造车用高压熔断器,是一个正确合理的安全优选方案。
近期按照中国CCC强制安全认证规定,一个500V/ 400A车用高压熔断器,在通以20KA短路电流时,仅用7.22毫秒就完成了熔化-灭弧-断流的全过程,充分证实了瓷管型熔断器不仅抗高温不自燃,还具有在9.43 KA强制限流和5.49 ms瞬间灭弧的性能。
2015年8月6日,工信部发布《关于开展节能与新能源汽车推广应用安全隐患排查治理工作的通知》,通知显示,近期个别地区出现纯电动客车、混合动力客车自燃事故。为吸取教训,预防类似事故再次发生,在各节能与新能源汽车推广应用城市、节能与新能源汽车生产企业开展安全隐患排查治理工作。我们希望国内整车制造和电池企业,通过阅读本文,在安全隐患排查治理中,对电动汽车高压熔断器的材质结构与合理选用予以高度重视,不以装了车用熔断器就可“保险”无忧,排查治理先要立足于熔断器“未燃”之际。
同时我们建议电池企业,不要把高压熔断器安装在电池箱内,最好将其隔离安置于一个独立箱体,这样既安全又方便及时检修更换,更无需对电池箱做经常性的拆装启合。毕竟当电动汽车大量售出之后,更换熔断器这个易损器件的人群,大多是非专业人士。