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与电动自行车相关的火灾事故仍然是车辆火灾中的一个突出问题。在电动自行车火灾事故中，车辆和电池的设计和制造主要存在安全隐患，包括电池和电池组的物理保护、电池管理系统的设计以及电池本身的安全性能。这也是电动自行车生产端真正可以解决的问题。

 

锂离子电池在电动自行车中的应用

除了电动自行车，锂离子电池在电动汽车领域得到了很好的应用，中国制造的锂离子电池占据了全球大部分市场。数据显示，到2021年底，中国动力电池产能将占全球的70%左右，在全球前十大锂电池生产商中，中国将占据6席。

至于中国特色的电动自行车，除了锂电池，还包括长期使用的铅酸电池。铅酸蓄电池在电动自行车中得到了广泛的应用，其主要优点是成本低、安全稳定、大电流放电和高低温放电性能。铅酸蓄电池在电动自行车上的应用已经非常成熟。是电动自行车电池的主力军，市场规模接近500亿元。然而，铅酸电池具有较低的能量密度，并且对于相同的电池容量而言更重。

 

 

锂离子电池的主要优点是能量密度高，比铅酸电池更轻，使用寿命更长。新的国家标准对电动自行车的重量施加了严格的限制。因此，在电动自行车领域并不受欢迎的锂离子电池得到了快速应用。同时，锂离子电池具有充电时间短的特点，满足了消费者快速充电的需求。

然而，锂离子电池的成本相对较高，安全性能不如铅酸电池，这为电动自行车的大规模应用埋下了隐患。电动自行车用锂离子电池按技术路线划分，主要包括磷酸铁锂、锰酸锂和三元锂电池。

 

电动自行车锂电池比较

磷酸铁锂电池最大的优点是安全性好，主要体现在自燃温度高。磷酸铁锂电池循环寿命长，在正常应用条件下可充放电2000次以上，但低温性能较差，冬季功率损耗严重，里程明显缩短。此外，与lfp和nmc相比，能量密度低于三元锂电池。

在相同的电池能量下，体积和重量大约是三元锂电池的两倍，因此在电动自行车中的应用比例相对较小。三元锂电池的优势在于能量密度高，是电动自行车领域的新贵。与磷酸铁锂电池相反，锰酸锂电池的循环性能并不好。

 

 

通常，当充电和放电700到800次时，容量已经衰减到小于80%。它的高温性能并不好，在45度以上的温度下长时间放置会显著降低循环寿命，但它的低温性能良好，安全性能与磷酸铁锂电池类似。现在有新技术可以提高锂锰氧化物电池的高温性能和循环性能，目前正在电动自行车中加速发展。

尽管性能差异很大，但上述三种锂离子电池有一个共同点。在低温下充电很慢，而且不够安全。用于锂离子的隔膜的耐热温度通常在140-180摄氏度之间。如果超过这个温度，聚合物材料将从玻璃状态变为流体状态，导致阴极和阳极之间的直接接触、剧烈放电以及火灾或爆炸。

 

从充电桩到电池交换站

解决电动自行车安全问题的一种方法是管理事故风险，降低事故成本。近年来，户外公共充电和电池交换桩逐渐成为刚性需求。要实现车辆或电池的集中隔离充电，一是可以采取技术措施保护电池，二是可以在发生事故时减少对生命财产的损害。

当电池充电时，电压很高，这就是电动自行车着火的高风险。户外充电可以在很大程度上保护用户的生命安全。但业内专家认为，目前户外充电桩和充电柜的建设还不够。更重要的是，充电设施简单，缺乏监测电池数据的功能。高密度居民的楼下设置了许多锂电池柜，有些靠近火源，有些电线裸露，有些电池很旧，还在使用中。

 

 

没有行业标准和监管措施来规范建设和运营，导致户外充电区发生事故的风险很高。有没有更方便、更智能、更安全的充电方式？摩托车电池的更换近来受到广泛关注。与传统的充电模式相比，它对电池进行了统一管理，并通过数据监控使充电更加安全。同时，更换电池节省了用户的时间，相当于延长了电池寿命。

锂电池被放置在一个相对气密和恒温的电池交换站隔间中进行充电。车厢内装有火灾监测装置、灭火器和自动断电开关。它可以在低温或雷雨天气下进行一定程度的安全充电，恒温系统可以避免低温充电引起的锂枝晶问题。

电池交换站配备了数字监控系统，对可充电电池进行实时监控可以有效避免过度充电。一般来说，目前市场上的电池交换站的充电环境比普通充电桩要好。