電動自行車安全隱患怎解?

編者按:本文來自微信公眾號財經十一人(ID:caijingEleven),作者:尹路,創業邦經授權發佈。

消防新規禁止電動自行車入室充電,但高低温環境充電都會嚴重影響電池健康,增加安全風險。今夏,冬季“染病”的電池將大批進入高温充電環境

電動自行車安全隱患怎解?

2月8日上海普陀區、2月11日北京昌平區的居民住宅相繼發生火災,普陀區火災已查明原因為電動自行車充電引起,昌平區火災原因尚在調查當中,但當日昌平區已開展消防安全檢查工作,重點為電動自行車違規入户、入樓停放、充電問題。兩次火災再次將電動自行車電池安全問題推上風口浪尖。

電動自行車的安全問題近幾年一直是社會關注的焦點問題,據應急管理部消防救援局發佈的數據,2021年全年共接報電動自行車及電池故障引發的火災1.8萬起,導致57人死亡。而且由於不少電動自行車火災未引燃周邊物品,當事人多數不報警,此數據可能與實際數據相差較大。此外還有部分為電動車充電引發的電路過載起火被計入電氣火災,而2021年電氣故障是火災事故的第一大誘因,佔比28.4%。

2021年6月21日,應急管理部發布《高層民用建築消防安全管理規定》(下稱消防規定),並於2021年8月1日開始實施,其中第37條明確規定禁止在高層民用建築公共門廳、疏散走道、樓梯間、安全出口停放電動自行車或者為電動自行車充電。

禁止電動自行車入室的確可以降低誘發惡性火災事故的風險,但據《財經十一人》記者調查發現,目前户外充電的電動自行車普遍缺乏安全措施,特別是在消防規定實施之後的第一個冬季,電池在低温環境下充電將對電池健康造成嚴重影響,今年入夏之後,充電安全不容樂觀。

户外公共充電設施安全隱患嚴重

消防規定2021年8月開始實施之後,電動自行車的充電場所需要全部轉至户外,但此前户外完全不具備充電條件,從消防規定發佈到開始實行之間,僅有40天時間,居民社區等電動自行車需要密集充電的場所,可以設立的充電設施非常有限,能夠提供的公共充電設施主要有充電櫃、車棚內添加電源接口兩種方式,而這兩種方式都存在較為嚴重的安全隱患。

車棚內設置電源接口這種方式最為簡單,也較為普遍,依照不同的佈線方式,安全情況差異巨大。有條件的小區由電力部門安裝專門的電錶、安全開關、符合户外防水防塵級別的電源接口,有基本的安全保障,包括按照消防規定在充電設施旁邊配置足夠的滅火器等消防設施。但還有部分老舊小區是直接從物業辦公室甚至底商屋內引出電源線設立便民充電設施,這類設施幾乎完全沒有安全措施,隱患巨大。

此外,人員密集的大型社區內普遍存在的房屋中介、外賣員集散站、快遞配送站這三類電動自行車集中場所的充電方式多是直接從室內引出插線板的飛線充電,條件好一些的會配置貨架式充電櫃,即在貨架上安裝多個電源接口,直接給電池充電,但電力來源也多為普通市電,連基本的過載保護開關等安全措施也沒有。

相比設立電源的方式,選擇充電櫃作為公共充電設施是更多小區的選擇。其中類似下圖的幾種共享充電櫃在很多小區快速普及,成為現在解決普通居民電動自行車充電難題的主要方式。

電動自行車安全隱患怎解?

北京市豐台區某小區的充電櫃 圖片來源:小綠人官方網站

電動自行車安全隱患怎解?

深圳市福田區某小區共享充電櫃 圖片來源:深圳發佈

充電櫃對解決普通民眾的充電需求的確起到了積極作用,但是這類設施存在三個主要問題:1、設施只能用於分體電池,無法解決所有電動自行車的充電需要。2、設施維護難度大,充電櫃存在破損問題。3、安全措施有限,通常只有最基本的過沖、過載保護措施。

電動自行車安全隱患怎解?

北京市海淀區某小區的充電櫃,櫃門損壞  攝影:尹路

不論是安裝電源接口還是共享充電櫃,目前的公共充電設施都存在一個共同的缺陷,缺乏温度控制手段,而目前電動自行車户外充電最大的隱患,就是低温條件下充電將對電池造成不可逆的損傷,熱失控的風險顯著增加。

目前市面上大多數鋰電池都在説明書當中寫明,充電温度應在0℃至40℃之間,在這個温度區間以外都是不安全充電温度。《財經十一人》通過查詢電池專業論文和諮詢多位電池專家,均證實0℃以下對缺乏温控裝置的電池進行充電,會大幅度增加鋰枝晶的風險,而鋰枝晶刺穿電池隔膜導致短路是電池熱失控的主要原因。

2021年冬天是消防規定實施之後的第一個冬天。據中央氣象台專家此前表示,2021年底至2022年初的冬季,受拉尼娜現象影響,冷空氣活動頻繁,雖然總體平均温度相較往年不會有太大變化,但冷空氣影響下,會出現更大的温度波動。我國北方地區低温天氣的情況將較往年增多。

這樣的氣候條件下,我國北方大部地區的最低温度都在0℃以下,特別是公共充電設施大多設置在背光、避免陽光直射的地方,温度更低。這種條件下對缺乏温控手段的電池進行充電,造成的安全隱患難以估算。

特別是經過冬季低温下充電,健康度受損的電池在今年入夏之後,還要在暴露在高温條件下的公共充電設施繼續充電。對於公共充電設施,冬季低於0℃,夏季高於40℃的情況並不罕見,長期在安全充電温度範圍之外進行充電,電動自行車的電池安全隱患已經不容忽視。

目前的公共充電設施安全措施大多僅限於被動防禦措施,比如要求配備消防設施,要求設置在遠離居民樓的位置,這些措施都是力圖控制火災發生後的擴散,而對於電池安全本身,目前幾乎沒有什麼有效措施。

超規格改裝依然廣泛存在

除了公共充電設施條件簡陋,超規格改裝這一電動自行車的安全頑疾依然改善有限,雖然《電動自行車安全技術規範》(下稱新國標)已經將電池的最高電壓限制為48V,但現在各大電商平台上,依然可以很容易的搜索到60V,72V大容量改裝電池的購買鏈接。

改裝情況有所好轉的是居民區的電動自行車銷售點,據《財經十一人》實地調查,在北京市海淀區、朝陽區的四家電動自行車銷售點,店主都表示可以在上牌之後提供刷芯片解除限速的服務,但電池改裝只能提供符合新國標的48V電池的升級服務,超規格電池在這種居民區底商的正規品牌經銷店當中已經不多。

但此類大容量改裝電池的主要用户是快遞、外賣從業者,根據《財經十一人》從多位快遞、外賣從業者處瞭解到的信息,這種可以在網上搜索到的購買鏈接還不是超規格改裝電池最主要的來源,因為電商平台經常會對超規電池下架處理,所以他們還是主要依靠線下改裝店進行改裝。雖然政府部門和正規電動車廠家都對這種非法線下改裝店設立了有獎舉報制度,但現存的這類改裝店大多是定向為騎手服務,舉報情況並不多見。

據多位騎手透露,他們目前使用的電動自行車可以分為兩類,部分騎手的確開始使用符合新國標的車輛,一些電動自行車品牌也推出了專門適配外賣快遞行業的長續航車型,續航里程在100公里以上,同時取消各種聯網等配置,在實現長續航的前提下,儘量降低價格。也有部分電池企業推出了符合新國標的大容量電池,可以在不改變原車電路的前提下大幅提升續航能力。

主要活動區域在中心城區的騎手大多都使用符合新國標的車型,2021年11月1日,電動自行車新國標正式實施之後,超規格車輛被查抄處罰對這些騎手來説,遠比換車的成本高。

但是在中心城區以外,依然有很多騎手還在使用改裝電池。據騎手介紹,廠商宣稱的100公里續航能力到冬天也就剩60公里左右,而對騎手來説,冬季150公里以上的續航能力才能保證他們的工作不會被充電耽誤,所以超規格改裝電池在騎手中間依然很受歡迎。

非中心城區單次配送的距離往往在10公里以上,而且很多騎手還兼職跑腿等業務,單程可能超過20公里,對長續航電動自行車的需求更加強烈,所以在這些騎手中,通過增厚踏板擴充電池,座椅下空間加裝電池,拆除後座加裝電池等手段實現冬季200公里以上,非冬季300公里以上續航的做法屢見不鮮。

至於安全問題,這些騎手中最具有代表性的觀點是,“我們在路上出交通事故的比電池起火的多多了,而且着火了也就燒台車,出事故還要命呢”,“少充兩次電多跑幾單對我們來説實際多了”。

通過調查,《財經十一人》發現,對於外賣、快遞這類行業來説,新國標電動自行車的續航能力的確很難滿足他們的工作需要。在新國標的尺寸、重量限制下,電動自行車使用的電池最大容量大約為48V26AH,可以實現120公里左右的理論續航。對中心城區單次配送3-5公里的騎手來説,這個續航能力勉強可以滿足需求,但對於非中心城區騎手來説,續航能力嚴重不足。

車電分離、充電櫃、換電櫃可能是最佳方案

如何解決電動自行車普遍存在的安全隱患,作為行業的頭部電池企業,天能電池、超威電池、星恆電池等企業以及頭部的電動自行車品牌,如小牛、大魚、雅迪等都將車電分離和換電模式視為重要的解決方案。

新國標的推行對於車電分離是利好條件,符合新國標規範的電動自行車電池在體積、電壓、電流、功率方面差異很小,本身已經有很好的標準化基礎,在做好通信協議、接口標準的統一之後,就可以實現比較理想的換電基礎,即便還是採用與目前類似的連線式換電櫃,在統一的通信協議和接口標準條件下,給換電櫃新增温控模塊不難實現。

更先進的換電櫃是直插式換電櫃,即電池直接插入換電倉,電池與充電頭是硬連接,而非使用電線進行軟連接,這種換電櫃的充電安全性更好,同時佔用空間也更小,換電櫃的温控性能也更好。但要求電池規格高度統一,實現起來技術難度較大。

與電動汽車相比,換電對電動自行車的意義更為重大,因為電動自行車户外充電條件簡陋,安全隱患多,所以對電動自行車來説,充換結合,以換為主可能更為實際。哪怕不採用換電方案,車電分離,使用充電櫃充電也對電池安全更為有利。但前提是需要對現有的換電櫃進行技術升級,使之具備温控能力,營造一個安全充電環境。同時換電方案也可以解決外賣、快遞行業的續航不足問題,解決這些行業從業者的切實需要。

電動自行車的安全隱患需要全行業共同努力推動改善,此前主攻海外市場的大魚電動車CEO李威在一次論壇上表示,現在電動自行車的安全問題影響已經很嚴重。比如大魚在找頂流的直播帶貨KOL如李佳琪、薇婭等談合作時,電動自行車是根本不考慮的品類,甚至曾經在2020年還為小牛帶貨的羅永浩2021年也拒絕再為電動自行車站台了。電動自行車不佳的安全形象已經嚴重影響行業的進一步發展。出台新國標是解決電動自行車安全問題的第一步,但還遠遠不夠。

新國標在物理規格、電氣標準、安全防護方面已經做出嚴格規定,但僅有這些規定還不足以改變電動自行車電池安全隱患叢生的現狀,全行業還應在通信協議、接口標準、過充過載保護、温控系統方面作出進一步的努力。實現電動自行車電池安全水平的全面提升。

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