一撞就起火？從比亞迪起火事件看電池安全

--本文由日經BP社提供

5月26日，深圳比亞迪電動計程車e6被跑車以100公里以上速度從尾部撞擊後起火，車內三人當場死亡，最後燒得只剩車架。目前對車輛的具體技術調查結果還沒有出來，我們只能分析起火燃燒的幾種可能原因。

需要特別指出的是，這些分析只是出於讓中國新能源汽車產業今後更加健康發展的良好願望，並非對e6及動力電池的安全性做結論。因為任何車輛在直接受到如此猛烈撞擊時，都可能出現本次e6的結局。

動力電池安全性是全球問題

新能源汽車出現燃燒在國內外不只一次，且不只比亞迪一家，只不過本次e6發生了人身傷亡的慘劇，才引起公眾如此強烈的關注。

2011年，中國新能源汽車發生了三次自燃事故：4月，杭州眾泰純電動計程車動力電池自燃，7月，上海公共汽車電池系統自燃，9月，深圳五洲龍混合動力大巴士配電箱保險自燃。

杭州眾泰純電動計程車的自燃，經浙江省品質技術檢測研究院認定，是由於動力電池使用過程中，出現了漏液、絕緣受損及局部短路。

另外，2011年5月，美國國家交通安全管理局(NHTSA)對增程式電動汽車（Extended Range Electric Vehicle）雪佛蘭Volt進行了猛烈的側面和翻滾碰撞測試，在停車場放了3周後，出現起火。在實際使用中，由於還未發生過如此猛烈的撞擊，因此，未出現過起火事故。NHTSA表示，測試就是讓鋰離子電池組受損，本意是模擬真實環境中的碰撞，沒想到這導致了起火。

為此，美國啟動了一項為期3年關於檢驗電動車鋰離子電池是否是造成電動車自燃根源的調查，將深入研究高壓電池是否會在充電時或車輛被撞後引發起火事故。中國新能源汽車管理部門是否也應借這次e6的事故，開展類似的調查呢？

自產電池出事說明安全性有待加強

本次e6電動車出現起火燃燒的情況，可能有2個原因：1.汽車的防撞結構可能存在問題；2. 動力電池在極高速碰撞中的安全性及防範能力。

動力電池的安全性是電動車中使用中最應受關注的問題。中國的車廠對動力電池均不太熟悉，因此，大多數企業都採用外購電池的方式。而國外的車廠，如豐田、日產等通常會將動力電池企業納入自己的運營管理體系，以嚴格保證品質。比亞迪與其他中國廠商不一樣，e6用的磷酸鐵鋰電池是自己生產的。

純電動汽車在行駛中發生主動或被動追撞撞擊事故是不可避免的，而磷酸鐵鋰動力電池的一個重要特點就是抗撞擊、耐高溫，電熱峰值可達350—500℃，號稱在最惡劣的交通事故中也不會爆炸。比亞迪事後發佈的公告也稱，e6電動車經過了國家權威部門的檢測，碰撞和擠壓測試均符合國家法規。

深圳貝特瑞的梁奇副總經理表示，目前中國動力電池技術標準的合理性，及通過這些標準的過程嚴謹性都有待提高。

一位不願透露姓名的國內知名動力電池企業負責人在接受《日經技術在線》專訪時強調指出：「動力電池的行業標準應高於國家標準，而企業自身的標準又應高於行業標準。」

東莞杉杉電池材料公司總工程師丁詳歡在接受專訪時也表示：「e6電池雖然通過了國家相關標準的檢測，但這是否也說明目前的國家相關標準對於保障電動汽車的安全性仍然不夠？」

亡羊補牢，未為晚矣

丁詳歡進一步分析：1.材料的安全性不等於電池的安全性。

e6使用的是磷酸鐵鋰電池，磷酸鐵鋰這種正極材料雖然比三元材料、錳酸鋰在耐過充和熱失控等方面更安全，但電池由多種元件構成，安全性需要正極、負極、電解液、隔膜、電池設計等諸多因素綜合考慮。

比亞迪的電池技術和電動汽車設計能力在國內也算強勁，但此次事故仍出現了嚴重後果，說明e6在電池組的安全設計方面仍可能存在缺陷，對極端情況的考慮與檢測還不夠，今後需要提高檢測的標準，加強電池組在強烈撞擊、擠壓、穿刺等濫用情況下安全性能方面的檢測。

2.電解液的安全性仍需要提高。

鋰離子電池是一個含能量較高的體系，而且在短路等意外情況下極易釋放能量，導致火花、熱失控等（在短路的情況下，即使幾伏特的電池也可能產生電火花，更不要說總電壓高達300多伏的電池組）。在鋰離子電池的構成主材中，負極、電解液和隔膜均能被引燃，其中負極（特別是充電態下）的活性很強，易於著火。

電解液也是重要的危險因素，由於其易燃性和流動性（大部分動力電池使用液態電解液，具有流動性，易燃燒的特點），動力電池破裂時，自由流動的電解液易於被點燃，更可能加劇這一過程。如果電解液能夠阻燃或者不燃，即使此次車禍發生，也可能不會烈焰騰空，車內乘客也許也不致罹難。以此看來，對於動力電池這類應用，加強對電解液阻燃性的研究與應用，是今後應該非常重視的方向。

3.新生事物的成長不會一帆風順。

電動汽車的發展是化石燃料枯竭的大背景下，不可逆轉的潮流與趨勢，此次事故不會對國內電動汽車行業的發展造成阻礙，但確實提醒電動汽車廠家需要更謹慎對待動力電池的安全性，真正把安全性研究和預防工作做紮實，同時制訂更為符合實情的標準。

前面那位不願透露姓名的國內知名動力電池企業負責人也分析指出，首先，偶然中包含著必然。此次事件對整個行業都是重要警示，任何企業都不應該幸災樂禍。

第二，磷酸鐵鋰材料自身穩定性、安全性遠高於其他鋰電池正極材料，但現有商業化的鋰電池電解液中的有機溶劑是易燃易爆物品，這一點必須清醒認識。在電池單體設計時，就必須考慮到電解液洩露後可能發生的各種情況，對可能的風險進行有效防範。單體電池如果不具備自我防範功能，就必須嚴格限制其能量，並在系統集成時增加進一步的監測與防範功能。

第三，電池管理系統能影響串聯電池間、電池與負載間、電池與充電器間的物理相互作用，但對電池內部的自發化學反應無能為力。電池管理系統只能起輔助調整保護作用，不能起決定保護作用。

第四，一定要堅守「安全第一、成本第二」的理念。盲目追求低成本而忽略安全可靠性，會斷送整個產業的前途。希望行業同仁更加重視電池品質，安全設計、生產和使用。

第五，各種車輛內的鋰電池系統（如放置在後排座位下車輛底盤處或後行李廂裏）必須與車內人員實行有效的物理防火隔絕，避免比亞迪e6的這種悲劇再次發生。

他同時堅信，這次事故不會影響中國新能源汽車產業的發展進程。

復旦大學化學系鋰電池研發中心教授吳宇平在也提出了4點建議：

1.今後，需要開發使電解液在電池受到強烈撞擊後，可快速變成膠體的技術，這樣可避免電解液洩漏生成的氣體發生爆炸。中科院成都有機化學研究所已進行了聚合物電解質膜的研發，以便把電解質固態化，提高聚合物鋰離子電池的電化學穩定性和安全性。但是目前不太成功，主要是產品安全壽命不夠長。

2.要強化單體電池、電池組一致性、系統和整車的設計理念。

3.開發成熟的動力電池水冷技術，替代現有的空氣冷卻。美國已有廠商開發出這種技術。

4.動力鋰電池隨著使用時間的增長，安全性會越來越差，而這是目前各國均未測試過的，國內企業及研究機構有必要進行這方面的測試研究。

50萬輛新能源汽車的目標是否過於激進

國務院近期頒布的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012—2020年)》中提出：到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量達到50萬輛。大量資本也正陸續湧入這個發燙的市場。

在筆者近兩年曾經試駕過的一些國內外新能源汽車中，雖然未直接出現安全事故，但是明顯感覺到了廠商們對電動車和動力電池各種性能（包括安全性）不夠嚴謹的研發態度和急於上市表功的心情。筆者認為，「50萬」中那個「0」去掉，較為客觀。

吳宇平表示，政府規劃要合理可行，企業要正確、全面理解國家新能源戰略意圖，並注意資本市場的影響，正視目前動力電池的技術水準，一步一腳印，切忌盲目求快。他對《規劃》目標的實現同樣表示不太樂觀。他還提出，新能源汽車應暫緩在公共交通等領域應用，宜先在電動車、動力電池企業負責人及政府公務用車中推廣，以恢復、提振公眾對中國新能源汽車的信心。

梁奇也指出，新能源汽車及動力電池是對安全性要求較為特殊的產業，需國家像兩彈一星那樣組織技術攻堅，而不應被作為普通的商業項目盲目發展。另外，企業及政府有義務向公眾說明電動汽車實際使用中可能存在的各種安全隱憂。

經歷本次事件後，中國新能源汽車行業不應因噎廢食。目前暴露出的缺陷及問題，所有整車和動力電池企業都要認真分析原因，吸取教訓並及時解決。（記者 恩平）