近日，某平臺(tái)做了一次電動(dòng)汽車的對(duì)撞測(cè)試，用極狐阿爾法S與比亞迪漢EV<漢EV(參數(shù)|詢價(jià))以64km/h的速度進(jìn)行50%偏置碰撞，在碰撞測(cè)試48小時(shí)候后，比亞迪漢EV在靜置狀態(tài)下電池起火燃燒。這個(gè)碰撞測(cè)試在網(wǎng)上引發(fā)了巨大的爭(zhēng)議，比亞迪漢EV搭載的是以安全性見長(zhǎng)的刀片電池，卻依舊出現(xiàn)了起火的情況，電動(dòng)汽車到底安不安全？還要多久，我們才可以不必為電池安全問題擔(dān)心呢？

比亞迪 漢EV

從無征兆自燃到碰撞后起火，電池安全其實(shí)在進(jìn)步

鋰電池的安全問題一直備受各界關(guān)注。在2013年，日本航空公司的波音787夢(mèng)想客機(jī)所搭載的鋰電池起火，導(dǎo)致剛交付不久的波音787全部停飛；在2016年，三星NOTE7手機(jī)出現(xiàn)了多起自燃、爆炸的事故，最終導(dǎo)致這款大熱手機(jī)被停售召回。對(duì)于電動(dòng)汽車的電池起火，我們也并不陌生。

2019年4月21日，一輛特斯拉Model S(參數(shù)|詢價(jià))在上海某小區(qū)地庫(kù)中發(fā)生爆炸，不僅自身完全燒毀，連帶著周圍幾輛車也都受到了不同程度的毀壞，幸運(yùn)的是沒有造成人員傷亡。在特斯拉這起事故中，從大量冒煙到發(fā)生爆炸僅僅用時(shí)3、4秒，極快的自燃速度、劇烈的爆炸強(qiáng)度引發(fā)了一陣針對(duì)電動(dòng)汽車的恐慌情緒，電動(dòng)汽車車主人人自危，其他車主生怕殃及池魚不敢把車停在電動(dòng)汽車邊上，很多物業(yè)都禁止電動(dòng)汽車停放在地庫(kù)中。

除了特斯拉之外，蔚來、小鵬、比亞迪、北汽等絕大部分品牌的電動(dòng)汽車都出現(xiàn)過自燃的事故，并且這些事故大部分都發(fā)生得毫無征兆，車輛并沒有遭受碰撞，往往是在靜置或者充電的時(shí)候起火了。在國(guó)外，保時(shí)捷、寶馬、通用、現(xiàn)代起亞等國(guó)際巨頭無一幸免，奧迪也曾因?yàn)榇嬖谄鸹鸬碾[患而召回了剛剛上市的e-tron車型。

為了提升汽車的安全性，這幾年車企和電池廠商都在持續(xù)地努力研發(fā)新技術(shù)，主要是集中在電芯的電化學(xué)性能和電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩個(gè)方面。

在電芯方面，車企不再一味追求高能量密度，而是更加注重穩(wěn)定性。曾經(jīng)被熱捧的NCM811（電芯正極材料中鎳鈷錳的比例為8:1:1，一般來說，鎳的比例越高，化學(xué)性質(zhì)就越不穩(wěn)定）電芯如今只有少數(shù)幾款車搭載，大部分新車都回歸了更加穩(wěn)定的三元5系（NCM523）或者6系（NCM622）電芯，并通過采用電壓更高的單晶材料和CTP技術(shù)來提升能量密度。

比亞迪的刀片電池是一種較為特殊的磷酸鐵鋰電池，和常見的三元鋰電池相比，其電化學(xué)性能比較穩(wěn)定，我們不能因此這次事故就否認(rèn)刀片電池的優(yōu)勢(shì)。隨著新一代三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池陸續(xù)裝車，今年以來電動(dòng)汽車自燃事故明顯減少了。

在電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面，新的技術(shù)爭(zhēng)取做到“大事化小，小事化了”。電芯的電解液更加安全，不易出現(xiàn)熱失控；電芯之間會(huì)有更多的隔熱材料，起到熱源阻隔的作用，防止單個(gè)電芯出問題引發(fā)的連鎖發(fā)應(yīng)；熱管理系統(tǒng)主動(dòng)運(yùn)行，BMS會(huì)24小時(shí)監(jiān)控電池，若發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)會(huì)立刻啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)為電池降溫；電池包內(nèi)部的空間排布也得到了優(yōu)化，設(shè)計(jì)出熱失控后火流路徑，通過分流、導(dǎo)流等手段把火源快速引導(dǎo)到滅火通道后安全排出。廣汽埃安的“彈匣電池”和長(zhǎng)城的“大禹電池”基本上都是這種思路。

廣汽埃安的彈匣電池和長(zhǎng)城的大禹電池更多是從電池包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化。

以往每年夏天都是電動(dòng)汽車自燃事故的高發(fā)期。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018年中國(guó)共發(fā)生各類電動(dòng)汽車安全事故52起，2019年安全事故的數(shù)量上升到了132起，2020年1-9月份出現(xiàn)了54起電動(dòng)汽車起火事故，其中大部分事故都發(fā)生在炎熱的夏季。進(jìn)入2021年以來，電動(dòng)汽車自燃的事故比起往年同期明顯少了很多，我們可以認(rèn)為車企和電池廠商的努力起到了效果，電動(dòng)汽車的電池安全性能已經(jīng)有了明顯的進(jìn)步。

至于比亞迪漢EV在碰撞發(fā)生兩天后起火，其實(shí)是另一個(gè)問題了。漢EV電池起火并不是由于電芯的缺陷或者不穩(wěn)定引發(fā)的，而很可能是在強(qiáng)大的外力作用下被擠壓變形。絕大部分電池被擠壓變形之后都難免出現(xiàn)問題，這是現(xiàn)有技術(shù)還難以解決的問題，而且兩天后電池才起火已經(jīng)充分確保了人員的安全（按照規(guī)范，碰撞后的電動(dòng)汽車應(yīng)停放在室外空曠處）。在這次起火事故中，我們更應(yīng)該關(guān)注的是車輛的被動(dòng)安全性能。

被動(dòng)安全是基礎(chǔ)，電池需要全方位的保護(hù)

電池安全不僅僅是電池的問題，它是整車安全的一環(huán)，需要堅(jiān)固的車身來保護(hù)。和車身相比，電池是非常脆弱的，沒有任何電池廠商敢說其電池產(chǎn)品在擠壓變形之后不出現(xiàn)問題，這是由液態(tài)電池（目前電池的電解液為液態(tài)）的特性所決定的。電池安全問題只有在固態(tài)電池批量投產(chǎn)之后才能夠得到有效的解決，在此之前，電池既需要有穩(wěn)定的電化學(xué)性能，也需要堅(jiān)固的外部屏障。

比亞迪漢EV在中保研的碰撞測(cè)試中取得了非常好的成績(jī)，但是兩車對(duì)撞又是不同的情況了。

此次比亞迪漢EV暴露出的最大問題是車身不夠堅(jiān)固。雖然比亞迪漢EV在C-NCAP和中保研的碰撞測(cè)試中都取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但是兩車對(duì)撞與單車撞墻還是有一些區(qū)別的，兩車對(duì)撞中對(duì)車身強(qiáng)度較弱的那輛車更不友好，因?yàn)樗鼤?huì)吸收更多的動(dòng)能，出現(xiàn)更大的變形。在這次比亞迪漢EV與極狐阿爾法S的對(duì)撞當(dāng)中，比亞迪漢EV完全落于下風(fēng)，其車身嚴(yán)重的變形，A柱和門檻梁都出現(xiàn)了彎折，而位于左右門檻梁之間的就是電池包。漢EV的電池包是否在碰撞中受損？由于車輛已被燒毀，我們無法得知確切的答案，但是從結(jié)果來推斷，漢EV的電池包大概率是受損了。

漢EV的另一個(gè)問題是電池包的防護(hù)冗余可能還不夠。在傳統(tǒng)的電池包中，若干個(gè)電芯（Cell）組成電池模塊（Module），模塊有單獨(dú)的外殼，能夠提供一定的防護(hù)，再由電池模塊構(gòu)成電池包（Pack）。而漢EV的刀片電池采用了CTP技術(shù)，跳過了中間的模組環(huán)節(jié)，由刀片一樣的長(zhǎng)電芯直接構(gòu)成電池包。特斯拉正在開發(fā)CTC技術(shù)，由電芯直接作為底盤（Chasis）的一部分。

CTP和CTC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠減輕重量，提升能力密度，但是它們對(duì)電芯的保護(hù)都不如傳統(tǒng)的電池包。在比亞迪的刀片電包組當(dāng)中，密集排布在一起的電芯本身具有很高的強(qiáng)度，它們也會(huì)加強(qiáng)電池包的整體強(qiáng)度，但是嚴(yán)重的事故中，這就變成了一種劣勢(shì)，導(dǎo)致電芯更容易受損。另外從之前比亞迪展出的刀片電池包樣品來看，電池包的四周缺乏緩沖結(jié)構(gòu)（畢竟這會(huì)帶來很多額外的重量，進(jìn)一步降低磷酸鐵鋰電池本就不高的能量密度），和同類產(chǎn)品比起來顯得過于“簡(jiǎn)潔”了。

比亞迪刀片電池包展品。裝車的實(shí)物應(yīng)該會(huì)在其基礎(chǔ)上增加一些緩沖結(jié)構(gòu)（起碼得有安裝孔位），但是不會(huì)很多。

寶馬iX3的電池包采用了大量安全冗余設(shè)計(jì)，電池托盤采用了高強(qiáng)度鍛造鋁合金材料，在其側(cè)邊有完善的緩沖吸能結(jié)構(gòu)（下圖左）。電池模組與電池包邊緣之間還有相當(dāng)一段距離，為碰撞等極端情況預(yù)留出了充足的緩沖空間；電池模組之間被粗壯的鋁合金橫梁隔開，進(jìn)一步增加了強(qiáng)度（下圖右）。這樣的設(shè)計(jì)也意味著更高的成本和重量。

汽車的設(shè)計(jì)是一個(gè)多方博弈的過程，強(qiáng)度和重量、性能和成本，都需要研發(fā)和產(chǎn)品規(guī)劃部門作出取舍，取一個(gè)折中的方案。過度設(shè)計(jì)導(dǎo)致成本爆炸的方案只會(huì)導(dǎo)致失敗，只有平衡的設(shè)計(jì)才能取得成功。但是在電動(dòng)汽車上，什么才算是平衡？能過中保研25%偏置碰撞，對(duì)電動(dòng)汽車來說是不是足夠了？刀片電池包的強(qiáng)度提升了，是否就不需要更多的安全冗余設(shè)計(jì)了？對(duì)于電動(dòng)汽車的安全設(shè)計(jì)，大家都還在探索之中，隨著碰撞測(cè)試做得越來越多，相信答案會(huì)日易清晰。

編輯點(diǎn)評(píng)：在這次碰撞測(cè)試的視頻上線之后，很多人都對(duì)其公正性提出了質(zhì)疑。但是我們作為第三方必須要說的是，也許碰撞信息披露得還不夠，但不論冷卻液導(dǎo)不導(dǎo)電，都無法掩蓋漢EV車身受損嚴(yán)重的事實(shí)。相比之下，后面發(fā)生的的電池起火更具噱頭，但并不是重點(diǎn)。汽車的安全性是在一次次的碰撞中不斷提升的，而電動(dòng)汽車畢竟撞得還不夠多。經(jīng)此一撞，相信各家車企都會(huì)得到一些收獲，未來的電動(dòng)汽車也會(huì)更加安全。

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