許艷華：鋰離子電池是當前電動汽車最好選擇

動力電池的安全性是推廣和使用電動汽車的前提，行業一直在為此積極努力。然而，自從搭載鋰離子電池的汽車開始在世界各地進行演示和推廣以來，世界一直對鋰離子電池安全性心存疑慮。事實上，鋰離子電池的安全性一直存在一些負面信息，但中國的情況更為嚴峻。那么，鋰離子動力電池的安全性在機理上是否存在不可避免的風險呢？對此，通過與相關專家、研發人員的溝通，以及對一些事故案例的后續了解，筆者對鋰離子動力電池的安全性有以下認識，并與關注電池安全的人士分享：

首先，在電化學方面，與其他材料相比，鋰離子電池兼顧了電動汽車所需的比能量、安全性、比功率、壽命等特性，以及相對較低的成本。在開發新材料系統之前，鋰離子電池應該是開發電動汽車的最佳選擇。從全球鋰離子動力電池技術的發展來看，從理論上解決了安全問題。然而，要確保搭載鋰離子電池的車輛的安全，不僅是技術問題，也是材料和電池芯的問題，包括完善相關的研發和制造管理體系，以及加強各方的協調與合作。

中國汽車工業協會副秘書長徐燕華

其次，電池安全問題的主要表現是燃燒和爆炸，其產生機理的根本原因是短路和過充電引起的熱失控。因此，防止短路和過充電引起的熱失控是解決鋰離子動力電池的主要方向。短路的原因有材料因素、工藝因素，還有低溫充電、大電流充放電、負極快速衰減等因素。過充電主要是由大電流充電引起的。目前，防止熱失控的主要方法是：在材料技術方面，開發阻燃隔膜、電解質系統、負極絕緣層等，主要課題是如何實現耐高溫、高強度、環保、易于工業化和低成本；在電池單元制造方面，努力解決一致性問題，如防塵、正負極錯位、電極毛刺、電解液/質量均勻性等，包括生產系統的技術問題和質量控制能力；在電池設計方面，開發了自激安全技術，使電池具有自我保護功能，如自發充電電壓箝位技術和自發熱控制技術；

至于電池系統，我們開發了一個高效的熱管理系統、電池管理系統和高安全性結構。其中一些技術在世界上已經成熟，并應用于一些電池生產或車輛裝載。

10月1日，特斯拉一輛Model S電動汽車的鋰電池在碰撞后起火。

第三，盡管熱失控是鋰離子動力電池安全的根本原因，但它是否發生與熱量的產生和速率、環境溫度和濕度密切相關，換句話說，這是一個概率問題。如何將概率降到最低是目前最大的挑戰，相關材料、電池、電池和車企必須密切合作，這一點非常重要。由于不同的車企、不同的車型、不同的使用條件和環境對電池和電池系統的技術要求不同，在車輛開發階段，如果沒有電池公司與車企的充分交流與合作，很難預防電池系統的安全隱患。例如，從熱失控的角度從理論上證明了電池容量對安全性的影響，并且小容量電池的安全性很高（例如，低于10Ah）。然而，一些汽車制造商因為車輛或設計的需要，從電池制造商那里購買和使用大容量電池，就像購買手機電池一樣，形成集團體系，導致安全事故頻發。

第四，加快建立動力電池跨學科安全評價體系。在中國工程院最近召開的鋰離子動力電池安全技術學術會議上，工程院陳清泉院士發出呼吁：動力電池的安全評價體系是關鍵，也是最重要的。會議期間，中國汽車技術研究中心實驗室的王芳博士介紹了由工信部牽頭制定的汽車動力電池安全測試標準的進展情況，包括BMS功能測試、振動測試、碰撞沖擊測試、著火測試和浸水測試。然而，一些與會專家建議，除了傳統的測試標準外，還需要加快電池安全概率的預測、在役電池的評估，并加強對電池爆炸后對人體健康危害很大的CO和HF（氟化氫）等有害氣體控制相關標準的研究。材料、電池和汽車企業也有必要參與相關標準的制定和完善，建立指導研發和生產一致性的規范，評估新電池和在用電池，減少事故后的損壞。

隨著國家不斷推進新能源汽車應用、大氣污染防治和相關城市行動計劃的實施，新能源汽車的市場化進程將加快，越來越多的電動汽車將上路，電池的安全性將變得越來越緊迫。研究機構、企業和行業應在政府相關部門的指導下，將動力電池的安全放在首位，加強研究與合作，確保電池、系統和車輛的安全，確保人民生命安全！

動力電池的安全性是推廣和使用電動汽車的前提，行業一直在為此積極努力。然而，自從搭載鋰離子電池的汽車開始在世界各地進行演示和推廣以來，世界一直對鋰離子電池安全性心存疑慮。事實上，鋰離子電池的安全性一直存在一些負面信息，但中國的情況更為嚴峻。那么，鋰離子動力電池的安全性在機理上是否存在不可避免的風險呢？對此，通過與相關專家、研發人員的溝通，以及對一些事故案例的后續了解，筆者對鋰離子動力電池的安全性有以下認識，并與關注電池安全的人士分享：

首先，在電化學方面，與其他材料相比，鋰離子電池兼顧了電動汽車所需的比能量、安全性、比功率、壽命等特性，以及相對較低的成本。在開發新材料系統之前，鋰離子電池應該是開發電動汽車的最佳選擇。從全球鋰離子動力電池技術的發展來看，從理論上解決了安全問題。然而，要確保搭載鋰離子電池的車輛的安全，不僅是技術問題，也是材料和電池芯的問題，包括完善相關的研發和制造管理體系，以及加強各方的協調與合作。

中國汽車工業協會副秘書長徐燕華

其次，電池安全問題的主要表現是燃燒和爆炸，其產生機理的根本原因是短路和過充電引起的熱失控。因此，防止短路和過充電引起的熱失控是解決鋰離子動力電池的主要方向。短路的原因有材料因素、工藝因素，還有低溫充電、大電流充放電、負極快速衰減等因素。過充電主要是由大電流充電引起的。目前，防止熱失控的主要方法是：在材料技術方面，開發阻燃隔膜、電解質系統、負極絕緣層等，主要課題是如何實現耐高溫、高強度、環保、易于工業化和低成本；在電池單元制造方面，努力解決一致性問題，如防塵、正負極錯位、電極毛刺、電解液/質量均勻性等，包括生產系統的技術問題和質量控制能力；在電池設計方面，開發了自激安全技術，使電池具有自我保護功能，如自發充電電壓箝位技術和自發熱控制技術；

至于電池系統，我們開發了一個高效的熱管理系統、電池管理系統和高安全性結構。其中一些技術在世界上已經成熟，并應用于一些電池生產或車輛裝載。

10月1日，特斯拉一輛Model S電動汽車的鋰電池在碰撞后起火。

第三，盡管熱失控是鋰離子動力電池安全的根本原因，但它是否發生與熱量的產生和速率、環境溫度和濕度密切相關，換句話說，這是一個概率問題。如何將概率降到最低是目前最大的挑戰，相關材料、電池、電池和車企必須密切合作，這一點非常重要。由于不同的車企、不同的車型、不同的使用條件和環境對電池和電池系統的技術要求不同，在車輛開發階段，如果沒有電池公司與車企的充分交流與合作，很難預防電池系統的安全隱患。例如，從熱失控的角度從理論上證明了電池容量對安全性的影響，并且小容量電池的安全性很高（例如，低于10Ah）。然而，一些汽車制造商因為車輛或設計的需要，從電池制造商那里購買和使用大容量電池，就像購買手機電池一樣，形成集團體系，導致安全事故頻發。

第四，加快建立動力電池跨學科安全評價體系。在中國工程院最近召開的鋰離子動力電池安全技術學術會議上，工程院陳清泉院士發出呼吁：動力電池的安全評價體系是關鍵，也是最重要的。會議期間，中國汽車技術研究中心實驗室的王芳博士介紹了由工信部牽頭制定的汽車動力電池安全測試標準的進展情況，包括BMS功能測試、振動測試、碰撞沖擊測試、著火測試和浸水測試。然而，一些與會專家建議，除了傳統的測試標準外，還需要加快電池安全概率的預測、在役電池的評估，并加強對電池爆炸后對人體健康危害很大的CO和HF（氟化氫）等有害氣體控制相關標準的研究。材料、電池和汽車企業也有必要參與相關標準的制定和完善，建立指導研發和生產一致性的規范，評估新電池和在用電池，減少事故后的損壞。

隨著國家不斷推進新能源汽車應用、大氣污染防治和相關城市行動計劃的實施，新能源汽車的市場化進程將加快，越來越多的電動汽車將上路，電池的安全性將變得越來越緊迫。研究機構、企業和行業應在政府相關部門的指導下，將動力電池的安全放在首位，加強研究與合作，確保電池、系統和車輛的安全，確保人民生命安全！

標簽：特斯拉Model S

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