电动汽车的火灾风险其实并不高，但另有隐患

　　电动革命终于来了！根据国际能源署的数据，到 2020 年年底，全球道路上已有超过 1000 万辆电动汽车——比 2019 年增长 43%。到2030年，如果世界各国均收紧排放目标，那么电动汽车、电动巴士、电动货车和卡车总数预计将跃升至 1.45 亿辆，甚至有可能达到 2.3 亿辆。汽车制造商正在进行数十亿的投资，以确保他们的市场份额。他们在制造面向大众市场的电动汽车时面临的挑战之一，就是消防安全——但其中的风险点可能不是大多数人想象的那样。

　　与动作电影里相反，传统汽车很少起火。如果它们真的着火了，乘客通常有足够的时间安全离开。这就是为什么汽车的消防安全规定远没有飞机、火车甚至大多数家用电子产品严格的原因。但现在，随着电动汽车的出现，有关电动汽车着火的新闻报道引发了新的担忧。

　　电动汽车有风险吗

　　据美国消防协会（NFPA）透露，电气故障已经成为传统汽车火灾的主要原因之一，占美国汽车火灾的四分之一。由于电动汽车的锂电池具有高能量，因此它们理所当然地被认为会引起较大的火灾风险。其实并非如此，科莱恩热塑性塑料技术服务负责人和阻燃剂市场经理 Sebastian Hoerold 说道：“与传统内燃机汽车不同，电动汽车的火灾风险其实并不高。”

　　火灾风险不高，但另有隐患

　　电力传动系统往往在更高的电压和电流下工作。大多数传统汽车都带有一个 12 伏的电池，来运行启动器、灯和所有车载电子设备。即便是所谓的轻混电动车，采用一台强大的电动机支持内燃机，也只有 48 伏。相比之下，一些纯电动汽车具有快速充电循环，其电压更可达 800 伏甚至更高。

　　日常使用上也有差异：柴油车停泊基本上会使汽车进入睡眠状态。但是电动汽车停泊状态下常常要进行充电。“电动汽车在充电时常常无人看管，而正是这时，汽车可能存在一些极高的电压和电流，”Hoerold 说道，“比如夜间停放在车库或白天停放在繁忙的购物中心或办公楼下面的公共停车场。正是这种高电压和高电流工况下的高能量密度电池，需要重点考虑其安全标准。”

　　高压、狭小空间

　　“现阶段来看，对于我们的高性能阻燃剂而言，汽车行业还算不上一个很大的市场。然而，这种情况即将发生巨大改变。”科莱恩阻燃剂业务部门经理 Elmar Schmitt 说道，“在新能源汽车发展过程中，汽车制造商需要采用安全性能优异的新材料，来应对一系列全新的挑战和要求。”

　　首先是高压。高压工况下会出现短路和火花，点燃易燃材料。防止此类故障的方法之一就是通过设计：比如将导电部件放置得更远，亦或封装组件。但是这些方法在汽车设计中并不总是实用的。一方面，汽车里装满了越来越多的电子硬件，空间狭小。组件需要排布得很紧凑。增加材料和封装工艺以封装组件则会导致成本和重量的增加。“汽车制造商在这两个方面一直很敏感，”Schmitt 说道，“即使是很小的额外成本，也会迅速累积，重量的增加也是如此。电动汽车减少的每一克都会反映在电池的续航里程的延长上，这是目前最重要的卖点之一。”

　　耐用轻便

　　高压接插件、连接器、母排和其他电气元件，需要高性能聚合物和高性能阻燃剂——例如科莱恩的Exolit®。从智能消费电子产品到家用电器再到工业应用，它已经在一些要求最严苛的行业中使用了二十年。基于有机膦化合物，科莱恩的阻燃剂可以在几秒钟内阻止塑料燃烧，从而阻止火焰蔓延。它还有助于最大程度地降低漏电和火花的风险。“Exolit® 是无卤阻燃剂，这使它比现有的大多数阻燃解决方案更安全、更环保。”Schmitt 说道，“但真正吸引电动汽车行业的，是材料性能的进一步提升。”

　　将 Exolit® 添加到塑料中不会影响其电气性能甚至在某些情况下会改善电气特性——以相对漏电起痕指数（CTI）衡量。“我们使材料能够达到V0 阻燃等级，CTI 高达 600 伏。”Hoerold 解释道，“这样，导电部件就能更紧密地安装在一起，从而进一步小型化和轻量化。”此外，Exolit® 本身的低密度不会增加部件的重量。

　　严苛条件

　　然后是耐用性问题。标准汽车的使用里程预计可达 200,000 英里。电动汽车由于活动部件较少，可能会达到更多里程。然而，这在很大程度上取决于连接器、插接件、电缆、支架等能否承受由振动、极端温度、紫外线、腐蚀性液体、灰尘和湿气引起的持续不断的应力。高电压和湿度会通过水解作用，进一步加剧这种应力。“随着时间的推移，它会引起聚合物中的材料分解，导致端子和连接器腐蚀。”Hoerold 解释说，“Exolit® 具有耐水解稳定性，也可用于专用的耐水解改性配方。”

　　对汽车制造商来说，最重要的吸引力可能是，添加科莱恩阻燃剂对聚合物其他特性的影响很小。“汽车工业创造了一种汽车工程艺术，以优化成本、加快生产速度、提高耐用性等。”Schmitt 说道，“他们希望保持聚合物材料原先的性能。然而，大多数阻燃剂会使塑料变脆、不易加工、变得不耐用。有的会使特定的生产过程变得困难甚至不可能完成。通过 Exolit®，我们赢得了汽车制造商的肯定，例如，他们对激光焊接和激光打标的效果非常满意。此外，它对塑料的物理特性的影响很小。”

　　助力革命

　　在电动汽车中，橙色是一种安全特性。它常用于高压元器件和电缆。在汽车的整个使用周期内，满足并保持这种特定的标准颜色至关重要。有的阻燃剂的使用可能会导致无法相应地为零件着色，而Exolit® 适用于任何颜色。随着时间的推移，其他阻燃剂还会导致与热相关的变色。“我们的解决方案对聚合物颜色的影响比其他产品小。”Hoerold 说道。

　　很明显，高性能阻燃剂对电动汽车至关重要。“有关消防安全的行业标准和法规尚未完全确定。”Schmitt 说道，“但我们知道，Exolit® 等产品发挥的作用不只是防火。”将高防火标准、高 CTI 和良好机械性能，以及可持续发展相结合，有助于提高电动汽车的效率和可靠性。这反过来又会增强人们对电动汽车的信心，从而有助于加速全世界的电动革命。这是科莱恩推进可持续发展的众多行动之一，以助力构建可持续的基础建设，以及实现联合国可持续发展目标中的“气候行动”目标。