電車匯消息：關(guān)于電池安全，在最新公布的GB38031－2020《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》中是這樣規(guī)定的：電池包或系統(tǒng)在由于單個(gè)電池?zé)崾Э匾馃釘U(kuò)散、進(jìn)而導(dǎo)致乘員艙發(fā)生危險(xiǎn)之前5min，應(yīng)供應(yīng)一個(gè)熱事件報(bào)警信號(hào)（服務(wù)于整車熱事件報(bào)警提醒乘員疏散）。假如熱擴(kuò)散不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致車輛乘員危險(xiǎn)的情況，則認(rèn)為該要求得到滿足。

也就是說(shuō)在新國(guó)標(biāo)中承認(rèn)單體電池會(huì)發(fā)生熱失控這一事件在一定條件下是必然會(huì)發(fā)生的，但要求是電池單體熱失控引發(fā)的電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散要可控，只是現(xiàn)階段把熱擴(kuò)散可控的時(shí)間限定在了5分鐘這個(gè)范圍內(nèi)而已。

三次知名針刺試驗(yàn)

雖然新國(guó)標(biāo)中已經(jīng)刪除了針刺試驗(yàn)的要求，但是關(guān)于電動(dòng)汽車的電池而言，最大的安全事故就是發(fā)生起火、爆炸，一眾公司為證明自家的電池最安全，都是做針刺試驗(yàn)。從去年至今，有三次比較知名的電池針刺試驗(yàn)。

第一次是在2020年三月底，比亞迪公布刀片電池之時(shí)對(duì)電池公開做了一次針刺試驗(yàn)。針刺試驗(yàn)的具體過(guò)程是，用直徑為5mm的鋼針，以垂直角度貫穿充滿電的三元鋰離子電池、普通磷酸鐵鋰離子電池、比亞迪刀片電池，同時(shí)觀察、記錄電池表面溫度以及是否起火、爆炸。從視頻來(lái)看，測(cè)試的結(jié)果很明顯，鋼針刺入后，三元鋰離子電池殼體迅速膨脹，然后瞬間起火爆炸，普通磷酸鐵鋰離子電池雖然沒有起火爆炸，但仍然出現(xiàn)冒煙現(xiàn)象，電池外殼溫度也一度高達(dá)239攝氏度，刀片電池的電壓和表面溫度都非常穩(wěn)定。

第二次是在2020年五月份，寧德時(shí)代在社交平臺(tái)上公布自家電池針刺試驗(yàn)視頻，配文稱：“是什么阻礙寧德時(shí)代做針刺測(cè)試？是技術(shù)？是體質(zhì)？是巨頭的面子？不，是鋼針！”視頻顯示：寧德時(shí)代用鋼針嘗試穿刺寧德時(shí)代的三元鋰離子電池包，鋼針并沒能穿透電池，而是被保護(hù)電池的鋼板折斷了。隨后寧德時(shí)代再次公布了一個(gè)鋼針刺穿三元電池的視頻，展示了自家5系、8系兩款三元電芯的針刺實(shí)驗(yàn)過(guò)程，且均完成針刺后未發(fā)生起火、爆炸。不過(guò)此次視頻中針刺測(cè)試的清晰度及攝像頭視角都無(wú)法看清全貌，試驗(yàn)結(jié)果存疑。

最新的一次就是在今年三月十日晚上，廣汽埃安在公布彈匣電池技術(shù)之時(shí)委托中汽中心對(duì)該電池進(jìn)行的針刺試驗(yàn)。用直徑為8mm的鋼針，以垂直角度貫穿充滿電的三元鋰離子電池（彈匣電池），試驗(yàn)結(jié)果顯示，在熱事故信號(hào)發(fā)出5分鐘后，電池出現(xiàn)短暫冒煙，無(wú)起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時(shí)后，電壓降至0V，溫度恢復(fù)至室溫。針刺后只有被刺電芯模塊熱失控，沒有蔓延到其他電芯。打開電池整包，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)完好。廣汽埃安宣稱這是行業(yè)首次通過(guò)三元鋰離子電池整包針刺不起火的試驗(yàn)，三元鋰離子電池安全性取得了歷史性的突破。

新國(guó)標(biāo)的要求更嚴(yán)苛

雖然公司選用了這種測(cè)試方法，但實(shí)際上最新的國(guó)標(biāo)并未強(qiáng)制要求做針刺試驗(yàn)。新國(guó)標(biāo)中的要求是讓電池單體發(fā)生熱失控，進(jìn)而判斷熱擴(kuò)散是否會(huì)導(dǎo)致乘員危險(xiǎn)。觸發(fā)電池單體熱失控的方法由公司自主選擇，國(guó)標(biāo)中只是推薦了針刺和加熱兩種方法，并且強(qiáng)調(diào)若采用的是推薦的方法測(cè)試后未發(fā)生熱失控，必須證明兩種方法均不會(huì)發(fā)生熱失控。

關(guān)于單個(gè)鋰離子電池而言，在一定條件下，必然會(huì)發(fā)生熱失控，但是電池單體發(fā)生熱失控并不會(huì)發(fā)生很大安全事故，所有的安全事故都是在單個(gè)電池發(fā)生熱失控之后出現(xiàn)熱擴(kuò)散，從而引發(fā)車輛起火甚至爆炸。

由于出現(xiàn)熱擴(kuò)散就必然危機(jī)車輛乘員的安全，假如按照現(xiàn)在的國(guó)標(biāo)來(lái)理解，要求是電池單體出現(xiàn)熱失控后的5分鐘之內(nèi)不能出現(xiàn)熱擴(kuò)散。對(duì)此某行業(yè)專家對(duì)電車匯表示，現(xiàn)在的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)要求非常低，但這是在充分考慮到現(xiàn)有整體技術(shù)水平的條件下制定的，不同公司的技術(shù)水平肯定不相同。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，相關(guān)要求必然也會(huì)提高。雖然目前還無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)，但從《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2．0》中提出的目標(biāo)也可以看出一二。有關(guān)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)，技術(shù)路線圖是這樣規(guī)定的：

動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)重點(diǎn)在系統(tǒng)成組、熱管理、熱失控／熱擴(kuò)散防護(hù)、蓄電池管理系統(tǒng)等方面開展技術(shù)攻關(guān)。

1、在系統(tǒng)成組技術(shù)方面，利用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)、電氣等成組設(shè)計(jì)；利用仿真技術(shù)，對(duì)蓄電池模組及系統(tǒng)中的靜力、動(dòng)力強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAE）分析，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行電氣仿真，優(yōu)化電氣結(jié)構(gòu)；開展輕量化等新材料應(yīng)用。

2、在熱管理技術(shù)方面，利用CAE等仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于流場(chǎng)——溫度場(chǎng)耦合的熱管理系統(tǒng)方法設(shè)計(jì)及優(yōu)化控制，降低系統(tǒng)內(nèi)溫差，提升熱管理效率。

3、在熱失控／熱擴(kuò)散防護(hù)技術(shù)方面，基于力、熱、電、化等多學(xué)科交叉研究，分析單體蓄電池?zé)崾Э氐氖г颉C(jī)理和模式，基于實(shí)驗(yàn)和仿真模擬，優(yōu)化模塊和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析蓄電池?zé)崾Э卦诓煌瑫r(shí)間及空間尺度上的特點(diǎn)表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)蓄電池?zé)崾Э氐目焖賵?bào)警和擴(kuò)散抑制，熱失控在線／離線等形式的預(yù)測(cè)、熱擴(kuò)散的防護(hù)和控制以及關(guān)于蓄電池系統(tǒng)起火的應(yīng)急消防處理技術(shù)等。

4、在蓄電池管理系統(tǒng)技術(shù)方面，重點(diǎn)開展高精度狀態(tài)估算的算法研究，包括荷電狀態(tài)（SOC）、健康狀態(tài)（SOH）和功率狀態(tài)（SOP），軟件架構(gòu)及平臺(tái)開發(fā)，功能信息安全技術(shù)研究，云計(jì)算技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)和軟件升級(jí)優(yōu)化策略算法的研究等。

蓄電池技術(shù)路線圖

最終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是2025年報(bào)警響應(yīng)時(shí)間要在5秒鐘之內(nèi)，電池單體發(fā)生熱失控引發(fā)熱擴(kuò)散的時(shí)間不能少于90分鐘；2030年報(bào)電池單體發(fā)生熱失控不引發(fā)熱擴(kuò)散，且報(bào)警響應(yīng)時(shí)間要在3秒鐘之內(nèi)，2035年報(bào)警響應(yīng)時(shí)間要在1秒鐘之內(nèi)。