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电动自行车锂电化加速,安全性如何提升?

2022年2月,北京市城市管理委员会发布了《关于进一步加强本市电动自行车全链条管控的实施方案》,要求到2022年底前,力争全市居住区充电设施建设基本覆盖。2023年底前,形成规范管理、安全有序的电动自行车及充电服务市场。

当前,由于便捷、经济等特点,电动自行车已成为居民日常短途出行的重要交通工具。随着电动自行车新国标正式实施后,驱动“非标车”更换,加速推动电动自行车锂电化替代。但近年来,电动自行车锂电池爆炸事故时有发生。电动自行车锂电池安全背后,暴露出电池产品质量良莠不齐、强制性标准缺失、市场监管有待完善、行业处于低水平发展等乱象。

一、电动自行车锂电化加速,安全风险日益显现

电动自行车锂电池已逐步取代铅酸电池,锂电化渗透率快速攀升。目前,市面上常见的电动自行车电池主要有铅酸电池和锂电池。两种电池各有优点,铅酸电池价格便宜,锂电池小巧轻便。2019年4月,《电动自行车安全技术规范》即新国标正式实施,新国标对整车质量限制在55公斤,导致大量配载20Ah铅蓄电池的电动自行车被定义成“超标车”。随着锂电池成本的下降和新国标对电动自行车限重的要求,具备高功率密度和能量密度、重量较轻、低自放电率、无记忆效应及环境友好等优点的锂电池脱颖而出,成为电动自行车广泛应用的主流动力能源。

电动自行车锂电池的安全事故频发。近年来,电动自行车发展迅速,社会普及率高,锂电池电动自行车的需求激增,这也使得锂电自动车燃爆事故频繁发生。据统计,电动自行车引起的火灾已占社会全部火灾的10%。据应急管理部消防救援局统计,2013-2017年间全国共发生电动自行车火灾1万余起,而随着电动自行车锂电化渗透率快速攀升,仅2021年当年就发生电动自行车火灾1万多起,其中,80%的电动自行车火灾发生在充电过程。过充电、电池单体故障、电气线路短路、使用操作不规范等是导致电动自行车火灾的重要原因。

二、电动自行车锂电池安全发展存在的主要问题

缺少强制性标准,产品质量良莠不齐。目前,关于电动自行车锂电池标准的官方规定主要涉及GB/T 36972-2018《电动自行车用锂离子蓄电池》、QB/T 2947-2008《电动自行车蓄电池和充电器》系列标准等,但这些标准均为推荐性标准,非强制性标准。

非法篡改锂电池性能,安全隐患巨大。当前,电动自行车可以整车和电池分开销售。电动自行车的优质生产企业在整车出厂时会配套电池,而一些小企业只出售电动车,电池安装均由经销点实施,这样的销售模式使一些劣质电池经网络、线下销售后,安装到电动自行车上。另外,外卖员等特殊用户为提升车辆的续航里程,还通过门店擅自改装车辆、家装电池,使电动车电池功率从48v到84v,改装后的续航里程最高可达250公里。这类手工作坊通过采购电芯、Pack,运用劣质手段组装锂电池。例如,将优质电芯A品和存在瑕疵的电芯B品混合组装,或是从报废新能源汽车上拆解下来的电芯进行组装。这样的产品未经任何质量认证,且电压大功率超标,存在很多安全隐患。

规避监管手法隐蔽,市场监管亟待完善。在规避市场监管方面,一些不正规的企业和小作坊也手段百出。例如,厂商会根据自身的需要选择检测选项,或者出示第三方检测报告跟售卖的电池型号不匹配;部分销售商已针对性地研发了新技术,确保调速后安装了“超标”锂电池的车辆不被发现,这些无疑都导致安全隐患增加。

行业发展仍处于初级阶段,整体水平有待提高。近年来,电动自行车行业蓬勃发展,但与电动汽车相比,仍属于草根产业。目前,我国电动自行车行业发展仍处于低水平,电动车零部件的生产厂家基本都是个体户。据统计,全国有上千家整车厂,效益较好的只有几十家。

三、几点建议

加快建立安全标准体系。一是制定电动自行车锂电池安全强制性标准。尽快出台《电动自行车集中充电设施技术规范》国家标准,从源头上保障电池质量、提升电动自行车充换电的安全性、兼容性和规范性。二是建立健全生产管理规范标准。抓好从锂电池生产制造到电动自行车组装全过程安全关键点的控制,推进设计、材料、制造工艺技术的进步。重点解决好锂电池安全性和一致性问题。三是利用我国已广泛参与国际锂电池标准化组织的有利条件,积极推进我国锂电池标准体系国际化进程。

完善质量安全监管体制。建立并推动落实电动自行车及锂电池全链条的监管机制,从生产、销售、使用、维修等环节落实电池制造商、电动自行车生产商、销售商的主体责任及义务,避免安全事故发生后相互推诿责任的问题;设置电池定期检验制度,从产品设计、模具开发、检验检测等加大监管,坚决决绝锂电池违规改装、使用等问题。同时,要加强电池梯次利用与回收渠道的监管力度。确保电动汽车整车厂经筛选过后剩下的电池,不得随意流入电动自行车电池的生产企业。

提高行业的准入门槛。我国锂电池行业应该以质量安全为抓手,从企业布局、产能、项目质量、工艺装备、生产环境、环境保护、安全检测、认证等方面提高锂电池行业的安全准入门槛,进而推进电动自行车锂电池行业的整体发展水平。同时,从事电动自行车电池生产厂家要具备检测、合理组配电池的能力和资质,保证电池配组一致性。违者要承担严厉的法律责任。

强化行业自身健康发展。一是设立电动自行车和锂电池安全研究专项基金,重点用于研究满足安全要求的锂电池材料产业化关键技术、大容量电池制造工艺、电池成组技术及智能电池管理系统等。针对快递外卖“小哥”等特殊群体,电池厂家要加大技术研发,推出长续航大容量锂电池,以满足外卖小哥正常的送货里程需求。二是扶持我国现有电动自行车优势企业,培育具有自主品牌的安全可靠产品。按照“整合资源、集中力量、重点突破、整体提升”的发展思路,巩固我国电动自行车的整体竞争力。

(刘文婷  作者系赛迪智库安全产业所副研究员 )

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