'動力電池安全性不等於新能源汽車安全性'

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來源丨網易汽車

導讀

到2035年，全球新能源汽車的市場份額達到50%，全球汽車產業基本實現電動化轉型。影響新能源汽車品質的因素很多，動力電池技術水平問題不等同於新能源汽車安全技術問題。

據國家市場監督管理總局質量發展局統計，截至2019年5月，國內新能源汽車共召回12.3萬輛。其中由於三電系統故障導致的召回佔比為50%，在這之中設計原因佔到40%，製造原因佔到60%。由於制動系統缺陷導致的召回，佔總召回量40%，這全都由製造原因造成。

此前，特斯拉起火以及蔚來汽車的大批量召回，將電動車安全問題推到風口浪尖，目前國內新能源汽車年產銷已經突破百萬輛，然而在這新媒體時代，一篇篇吸引眼球的新聞報道讓這新能源汽車的“火”影響了市場對新能源汽車的熱情。但是當前智能化、電動化和網聯化的大趨勢下，新能源汽車的發展已勢不可擋，全球汽車產業主要相關方在2019世界新能源汽車大會上發佈的博鰲共識提出：力爭到2035年，全球新能源汽車的市場份額達到50%，全球汽車產業基本實現電動化轉型。

基於此，筆者作為長期奮戰的新能源汽車動力電池研發與製造一線的工作者，在此對新能源汽車的安全發展問題提出一些自己的觀點。

發展新能源汽車是行業大勢所趨

1、能源安全及環保需要， 眾所周知，我國的能源現狀是“富煤貧油少氣”。自2015年開始，我國的石油進口依存度已經超過60%，大約55%左右的石油流向了汽車行業。

相比之下，美國石油儲量在2016年已經達到世界第一，為2640億桶，僅德州的儲量便超過中國全國，基於此，美國總統特朗普有底氣宣佈退出全球巴黎氣候協議，並廢除了“清潔能源計劃”。因此，發展和利用新能源和可再生能源，降低石油對外依存度，將是我國實現能源轉型的根本出路。另一方面，據2014年北京市環保局對北京大氣細顆粒物(PM2.5)來源的解析結果顯示，機動車、燃煤、工業生產、揚塵成為北京市大氣細顆粒物(PM2.5)的主要來源，其中機動車佔本地汙染源31%以上。這主要是因為，當前佔汽車主流的內燃機汽車行駛過程中，尾氣排放存在隨意性，無法實現集中處理，給環境治理帶來巨大挑戰。

因此，要從根本上解決汽車尾氣帶來的環境問題，就必須大力發展清潔能源汽車。在節能減排方面，儘管我國目前的的發電結構主要還是依靠火力發電，但在汙染治理方面火力發電的集中式環保治理模式優於現有燃油車的分散式治理模式；同時電動汽車使用電能的能量轉化效率遠高於傳統汽車將石油轉化為動能的能量轉化效率。儘管電動汽車生命週期內的環保備受爭議，但電動汽車使用清潔的電能作為動力來源，完全可以實現節能、減排的效果。

2、出行方式變革的結果， 高鐵技術的突破使我國具有發展電動汽車的天然優勢。在出行方式結構方面，當前行業普遍認為：600 km以上出行以飛機為主，200-600 km之間搭乘高鐵居多，200 km以內則以汽車出行為主。根據美國National Household Travel Survey的統計，美國人一年平均要開15000英里，其中工作日平均開40-50英里（合64-80km）。現有電動汽車的發展水平，續航200 km已經是比較成熟的技術，可以滿足90%以上用車人群的日常使用需求。

3、智能化網聯化需要， 未來的汽車將不僅僅是一交通工具，更多的是一個便利的移動終端。電動汽車將是自動駕駛、5G技術推廣等重要載體，有效的推動智能化和網聯化技術的進步。

進一步提升新能源汽車的技術水平

新能源汽車國家大數據聯盟依據新能源汽車國家監測與管理平臺的新能源汽車實時運行監測數據（2017年4月-2018年3月期間數據），對新能源汽車安全運行中所涉及的故障項目的20項數據進行了系統分析，主要包括三方面：

☆一是與重要部件相關，如動力電池的SOC跳變、一致性差、車載儲能裝置電壓異常、極柱溫度過高、電機及電機控制器溫度異常等；

☆二是與充電相關，如充電系統不匹配，SOC過高等；

☆三是整車方面的故障，如 DC-DC 狀態或溫度報警、高壓互鎖狀態報警、絕緣報警、制動系統報警等，以期利用大數據的思維方式對新能源汽車運行中的故障進行總結，對技術短板提出了明確的方向，對行業發展形成建設性建議。

可以看出，影響新能源汽車品質的因素很多，動力電池技術水平問題不等同於新能源汽車安全技術問題。

中國汽車工程研究院董事長李開國在2019世界新能源汽車大會上談道，目前新能源汽車安全事故主要有5個場景，分別是“充電自燃、行駛自燃、碰撞自燃、浸泡自燃、停車自燃”，其中充電自燃與停車自燃佔比最高。在自燃事故中，大部分事故車輛都是2016年左右生產的NCM523三元材料體系。可見，我國在汽車電動化的初期之所以選擇磷酸鐵鋰路線，主要是基於磷酸鐵鋰電池的高安全性。隨著市場對長續航里程、高能量密度的追逐，三元電池逐漸成為熱捧對象，但三元電池受三元材料本身固有的安全屬性，材料分解後產能氧氣，起火後很難控制，這也是國家在2016年暫停客車使用三元電池的初衷。動力電池企業由單體電池安全逐漸轉到系統安全，採用系統上各類安全措施去補求，也就是說即使是安全性相對差一點的三元電池的安全性是可控可防的。

針對電動車輛的著火及安全運行中所出現的故障性問題，中科院院士歐陽明高表示電池產品測試驗證不足、車輛使用老化過程中可靠性惡化、充電安全管理技術水平低下，以及部分產品在設計驗證使用過程中沒有嚴格遵守相關技術標準和規範是誘發安全性事故的主因。要最終達到電動汽車的安全，僅靠在產品開發設計上的投入還遠遠不夠，還需要在生產製造環節做好把關，如生產製造過程中可能會引起電池內部短路的因素有物理因素如：毛刺、顆粒、粉塵等，物理因素導致內短路一般在電池運行初期暴露出來；引起電芯內部短路的化學因素如：鋰形成鋰枝晶、金屬沉積等，導致形成鋰枝晶主要有塗布面密度布均勻，卷繞極片不平整等。化學因素導致內短路會伴隨電池整個壽命週期，具有不確定性，這也是導致電動汽車發生安全事故具有不確定性的一個原因。從而，產品設計得再好，但是不能穩定、高質量生產也是徒勞，這就要求動力電池等新能源汽車核心零部件企業需要有較高的生產製造和質量體系等工程化管控能力。

相關機構一直在監管和指導新能源汽車安全發展

國家標準是產品安全需要滿足的最低要求。安全問題的解決要靠民眾的素質和意識、政府的管理和企業的自律。電動汽車新國標中《電動汽車用動力蓄電池安全要求》報批稿已進入送審WTO階段，這版由GB/T 31485-2015 《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》和GB/T 31467.3-2015 《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第3部分：安全性要求與測試方法》合併且進行擴展的新國標於去年年初便發佈了徵求意見稿，從“GB/T”升級為“GB”意味著正式開始實施之後，新國標中的所有測試將成為強制性要求，這其中包括了消費者最為關心的電動汽車逃生時間問題。在此只挑出幾個大家感興趣的點來說：

1）電池包或系統使用之後的浸水安全問題，這個在南方很多地區很重要，此次新國標修訂是將海水浸泡試驗改為浸水安全試驗。首先，試驗對象由蓄電池包或系統變為通過振動試驗後的電池包或系統，其次試驗方式除了老國標的海水浸泡之外，還要求振動後的電池包需要滿足IPX防水等級7級標準，從而對電池包或系統的設計和製造提出了更高要求。

2）新增的熱擴散試驗，6月17日，工信部發布《關於開展新能源汽車安全隱患排查工作的通知》，促請各新能源汽車生產企業對本公司生產的新能源汽車開展安全隱患排查工作，而為了加強事中和事後監管，熱擴散試驗的強制勢在必行，尤其是其測試要求中提到“電池包或系統在由於單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5 min，應提供一個熱事件報警信號（服務於整車熱事件報警，提醒乘員疏散）”，對於消費者來說多了一層保障，這意味著新國標實施之後“出生”新能源汽車，5分鐘預警將成為新能源汽車安全預警的最低要求。

3）動力電池、電機等納入三包管理法規，動力電池和電機佔了整車非常大的製造成本，一旦因為質量問題損壞，維修費用往往非常驚人，對消費者來說跟重新買輛車並沒有太大區別， 3月14日，市場監管總局公佈了《家用汽車產品維修、更換、退貨責任規定》的修訂稿，增加了新能源汽車關於動力電池、行駛驅動電機的部分，也就是說國家將會對純電動車和混合動力車的電池、電機部分進行監管，大大緩解了新能源汽車消費者的購車焦慮，對新能源車的銷量有很好的促進作用。

進一步提高全社會對新能源汽車的容忍度

目前我國汽車保有量已突破2億臺，新能源汽車保有量已有300餘萬臺，但當前傳統燃油車的普通事故、自燃等根本沒有媒體報道，只有一些重大的事故才有可能被新聞報道，但新能源電動車只要起火，便可以短期內在全國刷屏，這其實正是媒體抓住了民眾獵奇的心態的結果。

近期文章《外媒稱：燃油車自燃風險是特斯拉的11倍！你怎麼看？》也引起筆者的關注，稱知名YouTuber Cameron引用了來自美國消防管理局等單位的數據，特斯拉起火的頻率為5起火災/10億英里，全美車輛的平均值為55起火災/10億英里。也就是說，美國燃油車起火的頻率為特斯拉的11倍。文章給出了美國消防管理局的數據，2014-2016年的統計顯示，全美高速公路上每年有超過17萬起車輛起火事故，造成超過340人死亡，1300人受傷。筆者很認同該文章的觀點，即為何電動汽車給人的感覺經常起火，而燃油車很少起火？這是因為電動汽車是新生事物，每次起火都會上頭條，燃油車起火已經算不上新聞，很多時候都是作為交通事故消息去報道，而不把燃油車輛自燃本身做為新聞。

正是因為電動汽車起火罕見，所以才每一條都值得上全國頭條，如果這是很常見的事，比如交通事故，那麼就不值得頻頻報道了。而正如上述數據顯示的，美國每年有超過17萬起傳統汽車起火事故，平均每天都有幾百起，根本不值得事無鉅細的報道。因此，社會對新能源汽車的容忍度應該進一步的提高，媒體的宣傳也應該從抓眼球的標題党進一步轉向客觀公正的輿論引導。

進一步培養新能源汽車用戶的使用習慣

有句銷售的金句：客戶永遠是對的。我們不去探究其深刻內涵，但是一點是可以明確的，任何產品沒有客戶，也就沒有了價值。所以，在討論技術的同時，客戶的需求，才是未來技術的發展的目標，也就是技術上需要解決的問題。儘管如此，部分新能源汽車的起火事件卻是因為車主不重視車輛的維護維保工作，對新能源汽車造成濫用而造成的。

下面提供一些使用建議：

非行駛狀態下 ，充電應當選擇匹配的充電設備，建議不要私自拉電線充電，特別禁止在樓道附近充電；

車輛停放注意防止停放在地勢低窪易積水地段；

防止高溫暴晒對動力電池造成損傷；

零下十度以下的溫度環境儘可能不要進行充電操作等。

行駛過程中 ，如果出現電量不足或安全報警信息，請立即將車輛停靠至路邊，下車等待救援；

如果出現停車無法啟動現象，及時聯繫售後人員進行維保；

行駛過程中如果底盤出現剮蹭，必須去4S店檢查，以免安裝在車輛的地盤部位的動力電池收到損傷；

和傳統燃油車一樣，禁止車輛涉水過深；

同時儘可能避免車輛急加速和急減速的操作。

當前新能源汽車推廣應用面臨經濟型和實用性兩方面的問題。實用性最顯現的就是用戶面臨充電難的問題，因此，要加快配建充電樁、城市充換電站、城際快充站等設施，新建住宅停車位建設或預留安裝充電設施。結合我國傳統燃油車的發展歷程，新能源汽車不能再走傳統汽車“大而不強”的“市場換技術”失敗老路。新能源汽車擁有全新的零部件體系，如電池、電機、電控、電動空調等功能部件，能與智能化和網聯化完美結合。

從全球看，電動汽車的核心技術尚待進一步突破，關鍵零部件的壁壘尚未形成，信息系統還在發展，品牌效應還未發力，商業模式正呈現多樣化。可以說，幾乎在產業鏈的各個環節都存在很大的創新空間。把新能源汽車發展上升到國家戰略，再加上我們有全球最大的汽車市場做支撐，這就給我國在新能源汽車行業建立自主知識產權、培育自主品牌提供了難得的歷史機遇，為形成具有全球競爭力的新能源汽車產業創造了條件。新能源汽車和傳統燃油車一樣，競爭力的核心是聚集優秀人才，擁有強大的研發能力，掌握關鍵技術和建立良好的品牌效應。作為中國汽車企業，不能再走技術空心化的道路。在激烈的市場競爭中，真正能站住腳的將是那些具有創新能力、掌握核心技術、具有品牌效應的企業。

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