1、為何電池成為了新能源的桎梏？

眾所周知，新能源汽車的的優勢就在于相較于以汽油為燃料的車更加低碳環保。它采用的是非常規的車用燃料作為動力來源，如鋰離子電池、氫燃料等。鋰離子電池的應用領域也非常廣泛，除了新能源汽車之外，手機、筆記本電腦、平板電腦、移動電源、電動自行車、電動工具等等。

目前，無論是全球知名的特斯拉亦或者國內知名的小鵬汽車、蔚來汽車以及比亞迪等主流的新能源汽車使用的都是鋰離子電池。這些新能源汽車廠商使用的鋰離子電池按照正極材料分類又可以分為：磷酸鐵鋰離子電池、三元鋰離子電池（包括NCA和NCM）、錳酸鋰池、鈷酸鋰池、鎳氫電池、鈦酸鋰池等。其中，特斯拉、北汽E200/150、廣汽傳祺GA5EV、北京奔馳、華晨寶馬5系、蔚來汽車等使用的都是三元鋰離子電池。而曾經使用磷酸鐵鋰離子電池的比亞迪也在后來轉向了三元鋰離子電池陣營。

但是無論是三元鋰離子電池亦或者磷酸鐵鋰離子電池，都躲不開易燃易爆的隱患。

鋰是世界上最活潑的金屬，由于其化學特性太活潑，當鋰金屬暴露在空氣中時會與氧氣出現激烈的氧化反應，因此容易出現爆炸、燃燒等現象。此外，鋰離子電池充放電過程中內部也會出現氧化還原反應，爆炸和自燃重要都是因為鋰離子電池發熱后所累積起來、來不及擴散和釋放所導致的。簡單來說就是鋰離子電池在充放電過程中會出現大量的熱量，這會導致電池內部溫度升高以及單體電池之間的溫度不均勻，從而造成電池的新能不穩定。

今年八月，蘋果公司位于荷蘭阿姆斯特丹的零售商店就因iPad電池爆炸并向空氣中釋放潛在的有害物質，零售店不得不緊急疏散店內的消費者暫時關門。而此前，三星、小米、華為等也都曾被爆出過手機自燃事件。多次事故顯示，當人們充電不當、或者環境溫度過高等情況下，極容易引發鋰離子電池自燃、爆炸，這也成為使用廠家的一塊心病。

2、為何一定要鋰離子電池？

電池選擇上的局限，很大程度取決于電池自身的發展與商用條件。世界上第一個電池伏特電堆是用鋅板和錫板制成的，之后相繼出現了鋅、銅電池，濕電池、干電池，因不會遺漏、便于攜帶，干電池在之后很長一段時間內得到了廣泛應用，爾后被愛迪生發明的可充電鎳鐵電池所取代。最終采用鈷酸鋰作為正極材料，金屬鋰作為負極材料而制成的鋰離子電池成為了市場最后的選擇。

相較于其他電池，鋰離子電池有著明顯的優勢。它的使用壽命很長，在六年以上，并且電池體積小、能量密度高，可達到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的6到7倍。目前，特斯拉宣布與松下聯合研發的21700電池系統能量密度就達300Wh／kg。與此同時，鋁電池具備高功率承受力，新能源汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可達到15-30C充放電的能力，這便于汽車高強度的啟動和加速。鋰離子電池具有高低溫適應性很強、綠色環保、生產過程中基本不消耗水等特性。

而電池的商用方面，因為受到體積重量、能量的儲存及釋放能力、保存時間、使用壽命、成本、使用便捷度、量產等多項條件限制，能夠進行大規模商業化應用的電池不過寥寥。綜合這兩方面原因，鋰離子電池成為了最佳解決方法。

雖然鋰離子電池本身的屬性決定了其易燃易爆炸的宿命，但并不是完全無法降低風險和安全性的。無論手機公司亦或是新能源汽車公司，通過合理的電池管理系統以及熱管理系統，電池就能夠保證安全，也不會發生爆炸或者自燃現象。

3、如何解決？

電池在工作中會釋放熱量，來不及釋放就會自燃、爆炸。因此，可以通過電池熱管理系統進行管理。新能源汽車配備的熱管理系統是電池管理系統中的一個子系統，該系統能夠實現讓電池在溫度過高的時候對其進行冷卻，而溫度較低的時候則進行預熱，由此更好地發揮電池的性能，特斯拉獨有的電池管理系統就是典型的代表。

特斯拉為其生產的汽車配了數千塊鈷酸鋰離子電池以供應動能，它應用的18650電池壽命能夠循環充電1000多次，但由于電池單位密度容量大，因此自燃、起火的風險也就更高。而特斯拉就是通過其電池管理系統實現對電池各種物理參數實時監測、評估電池使用狀態、并進行在線診斷和預警，同時也能夠進行放電與預充控制、電池的均衡管理和熱管理等。以其電池熱管理為例，通過液體冷卻，即50%的水+50%的乙二醇，來控制電池的溫度升高。