［愛卡汽車 新能源原創］

近日，某平臺做了一次電動汽車的對撞測試，用極狐阿爾法S與比亞迪漢EV以64km/h的速度進行50%偏置碰撞，在碰撞測試48小時候後，比亞迪漢EV在靜置狀態下電池起火燃燒。這個碰撞測試在網上引發了巨大的爭議，比亞迪漢EV搭載的是以安全性見長的刀片電池，卻依舊出現了起火的情況，電動汽車到底安不安全？還要多久，我們才可以不必為電池安全問題擔心呢？

比亞迪 漢EV（詢價模組，請勿手動編輯，如需刪除，請在圖片上右鍵刪除詢價）

從無徵兆自燃到碰撞後起火，電池安全其實在進步

鋰電池的安全問題一直備受各界關注。在2013年，日本航空公司的波音787夢想客機所搭載的鋰電池起火，導致剛交付不久的波音787全部停飛；在2016年，三星NOTE7手機出現了多起自燃、爆炸的事故，最終導致這款大熱手機被停售召回。對於電動汽車的電池起火，我們也並不陌生。

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

特斯拉Model S在地庫爆炸的這一幕相信很多人都還有印象。

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汽車都出現過自燃的事故，並且這些事故大部分都發生得毫無徵兆，車輛並沒有遭受碰撞，往往是在靜置或者充電的時候起火了。在國外，保時捷、寶馬、通用、現代起亞等國際巨頭無一倖免，奧迪也曾因為存在起火的隱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地努力研發新技術，主要是集中在電芯的電化學效能和電池包內部結構最佳化兩個方面。

在電芯方面，車企不再一味追求高能量密度，而是更加註重穩定性。曾經被熱捧的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，化學性質就越不穩定）電芯如今只有少數幾款車搭載，大部分新車都回歸了更加穩定的三元5系（NCM523）或者6系（NCM622）電芯，並透過採用電壓更高的單晶材料和CTP技術來提升能量密度。

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，其電化學效能比較穩定，我們不能因此這次事故就否認刀片電池的優勢。隨著新一代三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池陸續裝車，今年以來電動汽車自燃事故明顯減少了。

在電池包內部結構方面，新的技術爭取做到“大事化小，小事化了”。電芯的電解液更加安全，不易出現熱失控；電芯之間會有更多的隔熱材料，起到熱源阻隔的作用，防止單個電芯出問題引發的連鎖發應；熱管理系統主動執行，BMS會24小時監控電池，若發現異常，系統會立刻啟動冷卻系統為電池降溫；電池包內部的空間排布也得到了最佳化，設計出熱失控後火流路徑，透過分流、導流等手段把火源快速引導到滅火通道後安全排出。廣汽埃安的“彈匣電池”和長城的“大禹電池”基本上都是這種思路。

廣汽埃安的彈匣電池和長城的大禹電池更多是從電池包的內部結構上進行最佳化。

以往每年夏天都是電動汽車自燃事故的高發期。據不完全統計，2018年中國共發生各類電動汽車安全事故52起，2019年安全事故的數量上升到了132起，2020年1-9月份出現了54起電動汽車起火事故，其中大部分事故都發生在炎熱的夏季。進入2021年以來，電動汽車自燃的事故比起往年同期明顯少了很多，我們可以認為車企和電池廠商的努力起到了效果，電動汽車的電池安全效能已經有了明顯的進步。

至於比亞迪漢EV在碰撞發生兩天後起火，其實是另一個問題了。漢EV電池起火併不是由於電芯的缺陷或者不穩定引發的，而很可能是在強大的外力作用下被擠壓變形。絕大部分電池被擠壓變形之後都難免出現問題，這是現有技術還難以解決的問題，而且兩天後電池才起火已經充分確保了人員的安全（按照規範，碰撞後的電動汽車應停放在室外空曠處）。在這次起火事故中，我們更應該關注的是車輛的被動安全效能。

被動安全是基礎，電池需要全方位的保護

電池安全不僅僅是電池的問題，它是整車安全的一環，需要堅固的車身來保護。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品在擠壓變形之後不出現問題，這是由液態電池（目前電池的電解液為液態）的特性所決定的。電池安全問題只有在固態電池批次投產之後才能夠得到有效的解決，在此之前，電池既需要有穩定的電化學效能，也需要堅固的外部屏障。

比亞迪漢EV在中保研的碰撞測試中取得了非常好的成績，但是兩車對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固。雖然比亞迪漢EV在C-NCAP和中保研的碰撞測試中都取得了不錯的成績，但是兩車對撞與單車撞牆還是有一些區別的，兩車對撞中對車身強度較弱的那輛車更不友好，因為它會吸收更多的動能，出現更大的變形。在這次比亞迪漢EV與極狐阿爾法S的對撞當中，比亞迪漢EV完全落於下風，其車身嚴重的變形，A柱和門檻梁都出現了彎折，而位於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？由於車輛已被燒燬，我們無法得知確切的答案，但是從結果來推斷，漢EV的電池包大機率是受損了。

漢EV的另一個問題是電池包的防護冗餘可能還不夠。在傳統的電池包中，若干個電芯（Cell）組成電池模組（Module），模組有單獨的外殼，能夠提供一定的防護，再由電池模組構成電池包（Pack）。而漢EV的刀片電池採用了CTP技術，跳過了中間的模組環節，由刀片一樣的長電芯直接構成電池包。特斯拉正在開發CTC技術，由電芯直接作為底盤（Chasis）的一部分。

CTP和CTC技術的優點是能夠減輕重量，提升能力密度，但是它們對電芯的保護都不如傳統的電池包。在比亞迪的刀片電包組當中，密集排布在一起的電芯本身具有很高的強度，它們也會加強電池包的整體強度，但是嚴重的事故中，這就變成了一種劣勢，導致電芯更容易受損。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衝結構（畢竟這會帶來很多額外的重量，進一步降低磷酸鐵鋰電池本就不高的能量密度），和同類產品比起來顯得過於“簡潔”了。

比亞迪刀片電池包展品。裝車的實物應該會在其基礎上增加一些緩衝結構（起碼得有安裝孔位），但是不會很多。

寶馬iX3的電池包採用了大量安全冗餘設計，電池托盤採用了高強度鍛造鋁合金材料，在其側邊有完善的緩衝吸能結構（下圖左）。電池模組與電池包邊緣之間還有相當一段距離，為碰撞等極端情況預留出了充足的緩衝空間；電池模組之間被粗壯的鋁合金橫樑隔開，進一步增加了強度（下圖右）。這樣的設計也意味著更高的成本和重量。

汽車的設計是一個多方博弈的過程，強度和重量、效能和成本，都需要研發和產品規劃部門作出取捨，取一個折中的方案。過度設計導致成本爆炸的方案只會導致失敗，只有平衡的設計才能取得成功。但是在電動汽車上，什麼才算是平衡？能過中保研25%偏置碰撞，對電動汽車來說是不是足夠了？刀片電池包的強度提升了，是否就不需要更多的安全冗餘設計了？對於電動汽車的安全設計，大家都還在探索之中，隨著碰撞測試做得越來越多，相信答案會日益清晰。

編輯點評：

在這次碰撞測試的影片上線之後，很多人都對其公正性提出了質疑。但是我們作為第三方必須要說的是，也許碰撞資訊披露得還不夠，但不論冷卻液導不導電，都無法掩蓋漢EV車身受損嚴重的事實。相比之下，後面發生的的電池起火更具噱頭，但並不是重點。汽車的安全性是在一次次的碰撞中不斷提升的，而電動汽車畢竟撞得還不夠多。經此一撞，相信各家車企都會得到一些收穫，未來的電動汽車也會更加安全。

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