“燒包燒車不燒人，燒包不燒車，不燒包。”多么通俗的語(yǔ)言。實(shí)際上這并不是什么人在說(shuō)段子，而是從事動(dòng)力電池系統(tǒng)安全性能技術(shù)開發(fā)的北京科易動(dòng)力科技有限公司總經(jīng)理田碩近日在“2017國(guó)際電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新峰會(huì)”上發(fā)表主題演講說(shuō)道。

田碩所說(shuō)的三種“燒包”情形實(shí)際上就是動(dòng)力電池包安全控制的三級(jí)目標(biāo)，即初級(jí)目標(biāo)對(duì)應(yīng)第一句話“燒包燒車不燒人”，也就是不能防止電池包起火，但不能造成人員傷亡；第二句“燒包不燒車”是中間目標(biāo)，即不能防止電池包起火，但不引燃車輛；第三句“不燒包”則是終極目標(biāo)，即在任何情況下電池包都不起火。

為了能夠達(dá)到與燃油車相抗衡的水平，新能源汽車在低成本、輕量化、長(zhǎng)續(xù)航、可快充、高功率等的要求下，動(dòng)力電池安全所遇到的挑戰(zhàn)越來(lái)越大，由此引發(fā)的安全問(wèn)題也愈加突出。

從近幾年的發(fā)展情況看，新能源汽車的安全問(wèn)題主要以火災(zāi)的形式在公眾間傳播并廣為知曉。數(shù)據(jù)顯示：2016年國(guó)內(nèi)新能源汽車發(fā)生火災(zāi)共計(jì)29起，與當(dāng)年底40萬(wàn)輛的保有量相比，推算出的相關(guān)比率約為50PPM。如果按照這一比率，推算到2020年新能源汽車保有量達(dá)到500萬(wàn)輛時(shí)，火災(zāi)事故相當(dāng)于250次。從已發(fā)生的各個(gè)火災(zāi)事故后果看，在這種頻次下難免重大傷亡事故，后果將不堪設(shè)想。

通常而言，動(dòng)力電池的熱失控是由副反應(yīng)引發(fā)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，其發(fā)熱量可使電池溫度迅速升高到400-1000攝氏度。從動(dòng)力電池的熱失控模式看，主要由熱誘因、電誘因、機(jī)械誘因等造成，其個(gè)體成因有可能是過(guò)熱、過(guò)充、內(nèi)短路、機(jī)械觸發(fā)等幾個(gè)方面。因此，從機(jī)、電、熱多種因素單獨(dú)或耦合誘發(fā)來(lái)尋找熱失控原因，在安全策略層級(jí)上從電芯、電池包、整車防護(hù)、BMS管理多方位控制，是防止熱失控、熱擴(kuò)散、預(yù)防火災(zāi)發(fā)生的工程化解決思路。當(dāng)然，不同種類的動(dòng)力電池其熱失控反應(yīng)機(jī)制不一樣，需要根據(jù)其特性進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)化控制措施。

會(huì)上，來(lái)自騰勢(shì)新能源汽車有限公司的研發(fā)部副總裁艾鳳杰介紹，騰勢(shì)動(dòng)力電池的安全防控首先來(lái)自于安全設(shè)計(jì)，即在整車設(shè)計(jì)時(shí)即要考慮與動(dòng)力電池相關(guān)的化學(xué)安全、結(jié)構(gòu)安全、電安全、功能性安全等幾個(gè)方面。在此基礎(chǔ)上，要進(jìn)行電芯沖擊、電芯擠壓、模組柱壓、模組平壓、平壓、針刺、模組正向沖擊、系統(tǒng)正向沖擊、系統(tǒng)側(cè)向沖擊，以及火燒等各類試驗(yàn)，以達(dá)到最高的安全標(biāo)準(zhǔn)。

世界著名動(dòng)力電池廠商松下則從材料安全性、電池設(shè)計(jì)、電池管理三個(gè)大方面來(lái)進(jìn)行過(guò)熱熱失控的抑制。松下電器機(jī)電（中國(guó)）有限公司汽車電子系統(tǒng)SE部部長(zhǎng)吳杰解釋，動(dòng)力電池一定要進(jìn)行熱管理設(shè)計(jì)，松下的防范思路是根據(jù)鋰離子電池的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)制選擇新材料以阻斷熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在具體措施上，包括正負(fù)極的摻雜與包覆、加入電解液阻燃添加劑，以及采用聚合物與固態(tài)電解液等。

與上述比較常見的思路與方式不同，本次會(huì)議中有些公司還提出了自己研發(fā)出的獨(dú)特解決方案。如北京科易提出了自己獨(dú)創(chuàng)的一招——“防火墻”技術(shù)，即在整個(gè)動(dòng)力電池系統(tǒng)中加入一個(gè)防火墻技術(shù)模塊，其思路是切斷著火電芯的傳播，最多只允許讓一個(gè)電芯起火。通過(guò)防火墻技術(shù)，使著火電芯相鄰電芯的表面溫度不超過(guò)120攝氏度，也就是達(dá)不到行業(yè)所公認(rèn)的T1第一起火溫度點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)熱阻斷，建立起最后一道安全防線。

從更前瞻技術(shù)的角度考慮，比起現(xiàn)有的液態(tài)鋰離子電池來(lái)，固態(tài)電池是一個(gè)很好的安全載體。多年從事研究固態(tài)動(dòng)力電池的中國(guó)工程院院士陳立泉即提出，固態(tài)電池由于不含液體電解質(zhì)，具有不著火的特性，可極大地改善動(dòng)力電池的安全性。

實(shí)際上，動(dòng)力電池的安全并不僅僅是以上提到的幾個(gè)人在講，參加本次會(huì)議的幾乎每一位演講嘉賓，即使在講述各自不同的其他主題時(shí)，也都在其文稿中穿插著有關(guān)安全的話題，可見動(dòng)力電池安全已經(jīng)成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上各相關(guān)企業(yè)都在思考而且不得不思考的問(wèn)題。

正如國(guó)家新能源汽車創(chuàng)新工程項(xiàng)目專家組組長(zhǎng)王秉剛所說(shuō)，安全是設(shè)計(jì)和制造出來(lái)的，不是靠監(jiān)管管出來(lái)的。因此，各動(dòng)力電池相關(guān)企業(yè)一定要從安全設(shè)計(jì)開始，從材料到結(jié)構(gòu)到整體，最后到與整車的匹配和使用中的維護(hù)，從全產(chǎn)業(yè)鏈和全壽命周期考慮和解決動(dòng)力電池的安全問(wèn)題。