電動汽車安全性可以做得更好 絕不帶病上崗

日前，三星智能手機Galaxy Note7因鋰電池爆炸被召回的消息引起了消費者的廣泛關注。小型手機會爆炸。攜帶裝有數百公斤動力鋰電池的電動汽車安全嗎？

沒有安全，電動汽車就沒有未來。

截至2015年底，中國電動汽車事故率為0.17%。“安全是電動汽車發展的前提。沒有安全，電動汽車就沒有未來。”在最近舉行的中國電動汽車100強夏季論壇上，工業和信息化部裝備工業司司長透露，自2011年以來，中國共發生31起電動汽車事故，其中2015年9起，今年上半年8起。

另一項統計數據顯示，截至2015年底，中國電動汽車事故率達到0.17%，是世界平均水平的兩倍多。“電動汽車事故數量在增加。一個原因是銷量的快速增長。”李東說，“十二五”以來，中國共售出44萬輛新能源汽車，僅2015年就售出33萬輛，其中純電動汽車占比超過70%。隨著車輛、電池和線束的老化，電動汽車的安全風險進一步增加。

“電動汽車的典型事故是自燃、碰撞起火和過度充電。”例如，中國汽車技術研究中心標準所總工程師周榮表示，2015年4月26日，五洲龍A10純電動公交車在深圳普天新能源深圳萬佳電站充電時自燃，車輛嚴重受損。幸運的是，沒有人員傷亡。調查表明，這是一起典型的超充火災事故。“當時，車輛電池管理系統崩潰，但充電器沒有采取相應的應急措施，而是繼續充電。結果被多充電了1小時18分鐘，多充電量為57.9千瓦時。最終，電池無法承受，破裂燃燒。”

另一起著名的插電式混合動力乘用車自燃事故也是由充電引起的。“這位上海車主沒有安裝充電樁。用飛線充電時，接線板被錯誤地放在了車輛的后座。”一位業內專家表示，所幸只有車輛被燒毀，沒有造成人員傷亡。

“無論是什么原因造成的，電動汽車安全事故的主要表現都是電池失控。”中國電動汽車百人會常務副會長高歐陽明說，首先，單個電池的熱量失控，這段時間產生的熱量可以使電池的溫度升高400-1000攝氏度；

然后熱失控會像鞭炮一樣在電池模塊中傳播，車輛會冒煙、起火甚至爆燃。熱失控造成的危害程度和鏈式反應的速度與電池材料的熱穩定性密切相關。在目前各種動力電池中，磷酸鐵鋰電池的最低熱失控溫度高于其他材料。

當代安培科技有限公司董事長李平從材料特性上給出了更生動的解釋，磷酸鐵鋰電池燃燒起來像“煤”，三元鋰電池燃燒著像“火藥”。李平表示，三元材料具有較高的活性，能量密度（電池平均單位體積或質量釋放的電能）理論上可以達到300Wh/kg，但熱穩定性較差。在大約200℃的外部溫度下，它會分解并釋放氧氣，氧氣與電池中的可燃電解質和碳材料一起，會在很短的時間內點燃并爆炸。磷酸亞鐵鋰的能量密度極限為150Wh/kg，但其穩定性較高，在700℃時會分解而不釋放氧氣。即使在極端情況下，磷酸亞鐵鋰的燃燒也不強烈，火勢蔓延緩慢，更容易滅火。

部上海消防研究院副研究員黃浩表示，去年以來，動力電池的生產、儲運、車輛運營、老舊車輛的擱置等環節都發生了安全事故。其中，今年5月、7月和8月，鋰電池生產和儲存發生3起火災，導致1名消防隊長死亡，10名消防員受傷。

電動汽車的安全性可以更好。

燃油車也會自燃，通過系統的措施可以完全控制動力電池的危險。“鋰離子電池作為一種能源載體，必然是危險的，但這種危險可以通過系統的措施完全控制。”中國汽車技術研究中心動力電池領域首席專家、電池測試與應用技術聯盟秘書長王芳，認為傳統汽車的汽油罐和燃料電池汽車的高壓儲氫罐也很危險，每年也會發生少數傳統汽車的自燃、碰撞和火災事故。

電動汽車的安全隱患不應完全歸咎于動力電池。“2015年以來的17起事故中，4起是電池系統事故，6起是相關部件事故，2起是充電系統缺陷造成的，5起是非法改裝或不當使用造成的。”李東認為，確保電動汽車的安全既涉及全產業鏈，也涉及產品的全生命周期。從全產業鏈來看，事故原因涉及電池組、電池組和管理系統、線束、高壓部件、充電樁和充電站。從整個生命周期來看，它涉及電池和車輛的制造和儲存、運輸、維護、報廢、回收和拆卸。

“電動汽車安全技術涵蓋動力電池、整車和充電基礎設施三個部分。”高歐陽明認為，就電池企業而言，必須盡一切可能將熱失控的風險和危害降至最低。目前，我國動力電池企業的磷酸亞鐵鋰技術已經比較成熟，三元正極和石墨負極單體電池的安全性也有了很大提高，在阻燃隔膜、阻燃電解和阻燃安全方面都有創新。單個電池產品的測試結果與國外的測試結果沒有特別不同。

為了確保電動汽車的安全，汽車公司責無旁貸。其中，科學的安全理念、嚴謹的開發工藝、卓越的碰撞防護性能和完善的電子電氣安全防護方案至關重要。“比亞迪的電動汽車防水性能、長安電動汽車的碰撞安全性、上汽榮威完整的電動汽車安全防護方案都做得很好。”歐陽明指出，與國際先進水平相比，我們還有一些需要學習的地方。例如……

他表示，日產純電動汽車在全球已售出約23萬輛，尚未發生重大事故。這要歸功于日產的分層分級安全理念，首先是預防和控制事故；其次，在發生熱失控的情況下，我們應盡量避免整車燃燒和爆炸；

第三，如果出現問題，有必要將事故控制在可控范圍內，其后果將與燃油車相同。為此，他們采取了嚴格的V型開發模式，從材料和單體電池到電池組和模塊，從設計層到驗證和測試層，所有這些都嚴格按照上述概念和模式進行。

“一個完整的測試驗證系統也是必不可少的。”上汽技術中心副主任朱軍博士告訴筆者，榮威550插電式混合動力汽車的電池不僅按照國家標準通過了針刺、火災、電化學、高壓、碰撞、極冷和極熱等測試，還通過了美國UL公司的專業安全認證。考慮到紐約被臺風海水淹沒時有十幾輛電動汽車被燒毀，上汽集團的整車浸泡測試耗時約9個月，整個電池組都浸泡在海水中，結果是系統完好無損。

千萬不要讓電動汽車“帶病工作”

提高技術標準，加強研發能力。今年1月，由于動力電池安全問題，工信部暫停將三元鋰電池公交車納入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。這意味著，在三元鋰電池公交車現行安全標準體系的風險評估完成之前，相關汽車制造商無法從中央和地方政府獲得每輛車60萬元的最低財政補貼。此舉一度在業內引發爭議。

“回過頭來看，工信部當時的決定非常具有前瞻性。”宇通科技中心副主任朱光海認為，乘用車應該對安全有更高的要求。特別是對于新能源公交車，一旦動力電池起火，就要確保車上人員有足夠的時間逃生。與客車最短逃生時間約20秒相比，一輛載有數十名乘客的客車即使有序疏散也需要幾分鐘。由于新能源公交車的補貼標準過于寬泛，不僅導致了“作弊”的行為，還使得許多企業在快速推出產品的同時忽視了整車的安全性，導致少數電動車存在“帶病上崗”的隱患。

朱光海表示，除了國家標準規定的電池組和電池系統的15項安全檢測項目外，宇通還正在制定一套新能源公交車的安全檢測規范。截至目前，國內外尚無現成版本，這也是工信部叫停三元鋰離子公交車補貼的重要原因。

事實上，需要升級的遠不止三元鋰離子公交車。工信部、能源局組織的新能源汽車和充電設施安全專項檢查結果顯示，一些企業在產品設計、質量控制和售后服務等方面仍存在隱患，一些地方的安全監測和管理制度仍存在漏洞。高歐陽明補充說，國內充電設備質量不是特別好，存在防水、防塵、防腐、漏電、短路保護等一系列問題。

據悉，由工業和信息化部組織制定的《電動汽車遠程監控標準》和《電動客車安全條件》即將發布實施，電池管理系統技術條件、動力電池編碼和規范正在修訂中。同時，《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定（修訂征求意見稿）》已經出臺，意在大幅提高新能源汽車資質申報企業的研發能力和生產一致性要求。

“電動技術的突破和產業化可能比人們預期的來得更快。”李平說，目前鋰離子電池的能量密度比2012年增長了1.5倍，動力電池的能量強度在2020年增長到300Wh/kg，在2025年增長到350Wh/kg，這在技術上是不可能的……

問題。市場容量快速增加帶來的規模效益也將大大降低動力電池的成本。然而，必須注意的是，由此帶來的安全挑戰將大大改善。圍繞300Wh/kg以上高能量密度鋰離子電池的安全技術體系將成為新一代高性能電動汽車最重要的核心技術。日前，三星智能手機Galaxy Note7因鋰電池爆炸被召回的消息引起了消費者的廣泛關注。小型手機會爆炸。攜帶裝有數百公斤動力鋰電池的電動汽車安全嗎？

沒有安全，電動汽車就沒有未來。

截至2015年底，中國電動汽車事故率為0.17%。“安全是電動汽車發展的前提。沒有安全，電動汽車就沒有未來。”在最近舉行的中國電動汽車100強夏季論壇上，工業和信息化部裝備工業司司長透露，自2011年以來，中國共發生31起電動汽車事故，其中2015年9起，今年上半年8起。

另一項統計數據顯示，截至2015年底，中國電動汽車事故率達到0.17%，是世界平均水平的兩倍多。“電動汽車事故數量在增加。一個原因是銷量的快速增長。”李東說，“十二五”以來，中國共售出44萬輛新能源汽車，僅2015年就售出33萬輛，其中純電動汽車占比超過70%。隨著車輛、電池和線束的老化，電動汽車的安全風險進一步增加。

“電動汽車的典型事故是自燃、碰撞起火和過度充電。”例如，中國汽車技術研究中心標準所總工程師周榮表示，2015年4月26日，五洲龍A10純電動公交車在深圳普天新能源深圳萬佳電站充電時自燃，車輛嚴重受損。幸運的是，沒有人員傷亡。調查表明，這是一起典型的超充火災事故。“當時，車輛電池管理系統崩潰，但充電器沒有采取相應的應急措施，而是繼續充電。結果被多充電了1小時18分鐘，多充電量為57.9千瓦時。最終，電池無法承受，破裂燃燒。”

另一起著名的插電式混合動力乘用車自燃事故也是由充電引起的。“這位上海車主沒有安裝充電樁。用飛線充電時，接線板被錯誤地放在了車輛的后座。”一位業內專家表示，所幸只有車輛被燒毀，沒有造成人員傷亡。

“無論是什么原因造成的，電動汽車安全事故的主要表現都是電池失控。”中國電動汽車百人會常務副會長高歐陽明說，首先，單個電池的熱量失控，這段時間產生的熱量可以使電池的溫度升高400-1000攝氏度；

然后熱失控會像鞭炮一樣在電池模塊中傳播，車輛會冒煙、起火甚至爆燃。熱失控造成的危害程度和鏈式反應的速度與電池材料的熱穩定性密切相關。在目前各種動力電池中，磷酸鐵鋰電池的最低熱失控溫度高于其他材料。

當代安培科技有限公司董事長李平從材料特性上給出了更生動的解釋，磷酸鐵鋰電池燃燒起來像“煤”，三元鋰電池燃燒著像“火藥”。李平表示，三元材料具有較高的活性，能量密度（電池平均單位體積或質量釋放的電能）理論上可以達到300Wh/kg，但熱穩定性較差。在大約200℃的外部溫度下，它會分解并釋放氧氣，氧氣與電池中的可燃電解質和碳材料一起，會在很短的時間內點燃并爆炸。磷酸亞鐵鋰的能量密度極限為150Wh/kg，但其穩定性較高，在700℃時會分解而不釋放氧氣。即使在極端情況下，磷酸亞鐵鋰的燃燒也不強烈，火勢蔓延緩慢，更容易滅火。

部上海消防研究院副研究員黃浩表示，去年以來，動力電池的生產、儲運、車輛運營、老舊車輛的擱置等環節都發生了安全事故。其中，今年5月、7月和8月，鋰電池生產和儲存發生3起火災，導致1名消防隊長死亡，10名消防員受傷。

電動汽車的安全性可以更好。

燃油車也會自燃，通過系統的措施可以完全控制動力電池的危險。“鋰離子電池作為一種能源載體，必然是危險的，但這種危險可以通過系統的措施完全控制。”中國汽車技術研究中心動力電池領域首席專家、電池測試與應用技術聯盟秘書長王芳，認為傳統汽車的汽油罐和燃料電池汽車的高壓儲氫罐也很危險，每年也會發生少數傳統汽車的自燃、碰撞和火災事故。

電動汽車的安全隱患不應完全歸咎于動力電池。“2015年以來的17起事故中，4起是電池系統事故，6起是相關部件事故，2起是充電系統缺陷造成的，5起是非法改裝或不當使用造成的。”李東認為，確保電動汽車的安全既涉及全產業鏈，也涉及產品的全生命周期。從全產業鏈來看，事故原因涉及電池組、電池組和管理系統、線束、高壓部件、充電樁和充電站。從整個生命周期來看，它涉及電池和車輛的制造和儲存、運輸、維護、報廢、回收和拆卸。

“電動汽車安全技術涵蓋動力電池、整車和充電基礎設施三個部分。”高歐陽明認為，就電池企業而言，必須盡一切可能將熱失控的風險和危害降至最低。目前，我國動力電池企業的磷酸亞鐵鋰技術已經比較成熟，三元正極和石墨負極單體電池的安全性也有了很大提高，在阻燃隔膜、阻燃電解和阻燃安全方面都有創新。單個電池產品的測試結果與國外的測試結果沒有特別不同。

為了確保電動汽車的安全，汽車公司責無旁貸。其中，科學的安全理念、嚴謹的開發工藝、卓越的碰撞防護性能和完善的電子電氣安全防護方案至關重要。“比亞迪的電動汽車防水性能、長安電動汽車的碰撞安全性、上汽榮威完整的電動汽車安全防護方案都做得很好。”歐陽明指出，與國際先進水平相比，我們還有一些需要學習的地方。例如……

他表示，日產純電動汽車在全球已售出約23萬輛，尚未發生重大事故。這要歸功于日產的分層分級安全理念，首先是預防和控制事故；其次，在發生熱失控的情況下，我們應盡量避免整車燃燒和爆炸；

第三，如果出現問題，有必要將事故控制在可控范圍內，其后果將與燃油車相同。為此，他們采取了嚴格的V型開發模式，從材料和單體電池到電池組和模塊，從設計層到驗證和測試層，所有這些都嚴格按照上述概念和模式進行。

“一個完整的測試驗證系統也是必不可少的。”上汽技術中心副主任朱軍博士告訴筆者，榮威550插電式混合動力汽車的電池不僅按照國家標準通過了針刺、火災、電化學、高壓、碰撞、極冷和極熱等測試，還通過了美國UL公司的專業安全認證。考慮到紐約被臺風海水淹沒時有十幾輛電動汽車被燒毀，上汽集團的整車浸泡測試耗時約9個月，整個電池組都浸泡在海水中，結果是系統完好無損。

千萬不要讓電動汽車“帶病工作”

提高技術標準，加強研發能力。今年1月，由于動力電池安全問題，工信部暫停將三元鋰電池公交車納入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄。這意味著，在三元鋰電池公交車現行安全標準體系的風險評估完成之前，相關汽車制造商無法從中央和地方政府獲得每輛車60萬元的最低財政補貼。此舉一度在業內引發爭議。

“回過頭來看，工信部當時的決定非常具有前瞻性。”宇通科技中心副主任朱光海認為，乘用車應該對安全有更高的要求。特別是對于新能源公交車，一旦動力電池起火，就要確保車上人員有足夠的時間逃生。與客車最短逃生時間約20秒相比，一輛載有數十名乘客的客車即使有序疏散也需要幾分鐘。由于新能源公交車的補貼標準過于寬泛，不僅導致了“作弊”的行為，還使得許多企業在快速推出產品的同時忽視了整車的安全性，導致少數電動車存在“帶病上崗”的隱患。

朱光海表示，除了國家標準規定的電池組和電池系統的15項安全檢測項目外，宇通還正在制定一套新能源公交車的安全檢測規范。截至目前，國內外尚無現成版本，這也是工信部叫停三元鋰離子公交車補貼的重要原因。

事實上，需要升級的遠不止三元鋰離子公交車。工信部、能源局組織的新能源汽車和充電設施安全專項檢查結果顯示，一些企業在產品設計、質量控制和售后服務等方面仍存在隱患，一些地方的安全監測和管理制度仍存在漏洞。高歐陽明補充說，國內充電設備質量不是特別好，存在防水、防塵、防腐、漏電、短路保護等一系列問題。

據悉，由工業和信息化部組織制定的《電動汽車遠程監控標準》和《電動客車安全條件》即將發布實施，電池管理系統技術條件、動力電池編碼和規范正在修訂中。同時，《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定（修訂征求意見稿）》已經出臺，意在大幅提高新能源汽車資質申報企業的研發能力和生產一致性要求。

“電動技術的突破和產業化可能比人們預期的來得更快。”李平說，目前鋰離子電池的能量密度比2012年增長了1.5倍，動力電池的能量強度在2020年增長到300Wh/kg，在2025年增長到350Wh/kg，這在技術上是不可能的……

問題。市場容量快速增加帶來的規模效益也將大大降低動力電池的成本。然而，必須注意的是，由此帶來的安全挑戰將大大改善。圍繞300Wh/kg以上高能量密度鋰離子電池的安全技術體系將成為新一代高性能電動汽車最重要的核心技術。

標簽：理念榮威日產比亞迪長安

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