四月二十一日上海特斯拉自燃事件，引起的關(guān)注是超乎尋常的。次日，一輛蔚來ES8也發(fā)生了情況相似的自燃事件，也起到了推波助瀾的用途。

截至今日，淡定的特斯拉依然沒有公布事故報(bào)告。在對此事故進(jìn)行了初步分析后[1]，有4家主流媒體(包括官媒、權(quán)威財(cái)經(jīng)媒體、權(quán)威證券媒體)聯(lián)系我征詢事故原因的觀點(diǎn)。雖然記者們的提問并沒有誘導(dǎo)性，但我還是能感受到他們關(guān)于電動(dòng)汽車的嚴(yán)重憂慮，甚至是質(zhì)疑。

為何這次事故出現(xiàn)的影響如此之大？可能有兩方面原因：

√頭部公司事故，引發(fā)對技術(shù)成熟性的憂慮：國內(nèi)電動(dòng)汽車自燃事故并不鮮見，僅2018年就有數(shù)十起(見下圖)，但大家普遍認(rèn)為事故原因是電芯廠/主機(jī)廠技術(shù)水平落后導(dǎo)致的。而這次事件不同，特斯拉是全球電動(dòng)汽車的領(lǐng)頭羊，蔚來人稱“我國特斯拉”，兩個(gè)“優(yōu)等生”都出問題了，那還有誰可以幸免？

√靜置自燃，而非碰撞/充電自燃：大部分電動(dòng)汽車起火/自燃事件，通常具有顯著的外部因素，例如碰撞、不規(guī)范充電、不規(guī)范維修。外部因素可以察覺(碰撞后抓緊逃離現(xiàn)場、事故車加強(qiáng)檢測)或防止(采用正確的充電方法)，而靜置自燃看起來像是毫無征兆、無法預(yù)防的，這種未知性會(huì)強(qiáng)化用戶的憂慮、恐懼心理。

面對記者的提問，我當(dāng)然不敢瞎講，保守地回復(fù)他們以下三點(diǎn)：

√電動(dòng)汽車的自燃事故率不一定就比燃油車高。有關(guān)這一點(diǎn)，馬斯克在twitter上也曾抱怨過：燃油車自燃事故也不少，只不過沒人關(guān)注罷了。當(dāng)然，假如要系統(tǒng)評(píng)估電動(dòng)汽車與燃油車的自燃風(fēng)險(xiǎn)，還要考慮后果嚴(yán)重程度、預(yù)防與撲救難度等多個(gè)維度，在權(quán)威的研究報(bào)告出爐之前，我們還是不要輕易下結(jié)論。

√是否完全靜置自燃尚無定論，需等待事故調(diào)研報(bào)告。個(gè)人認(rèn)為，“碰撞/不規(guī)范充電后，經(jīng)過一段時(shí)間靜置自燃”與“完全靜置自燃”這二者之間還是要做區(qū)分，因?yàn)榍罢呖梢酝ㄟ^更先進(jìn)的診斷手段來預(yù)防，而后者則棘手得多。根據(jù)蔚來官方報(bào)告，蔚來ES8自燃屬于前者；特斯拉自燃事件的當(dāng)事車主也提到，事故前進(jìn)行過一次超充，推測可能是重要原因。

√“電動(dòng)汽車優(yōu)等生都自燃了”這個(gè)說法不嚴(yán)謹(jǐn)。除特斯拉、蔚來之外，還有一個(gè)低調(diào)的優(yōu)等生從未出現(xiàn)過自燃重大事故，那就是日產(chǎn)聆風(fēng)(NissanLeaf)，它是比特斯拉更早、累計(jì)銷量更高的電動(dòng)汽車，歷時(shí)9年銷售43萬輛，從未出現(xiàn)過自燃重大事故。

盤點(diǎn)2010-2018年電動(dòng)汽車自燃事件

為了減少數(shù)據(jù)源方面的差異，我從鋰離子電池專家@朱玉龍那里獲得兩份數(shù)據(jù)：2010-2018年歐洲與北美電動(dòng)汽車起火事件統(tǒng)計(jì)[5][6]：

√歐洲共28起自燃事故，其中：19起由碰撞、外部火源、錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的；5起確信或很可能與電池?zé)o關(guān)，而是由機(jī)械故障、電氣故障或其他系統(tǒng)故障導(dǎo)致的；4起信息不足難以判斷；確信為電池內(nèi)短路而自燃的數(shù)量是：0

√北美共39起自燃事故，其中：26起由碰撞、外部火源、錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的（20起碰撞、3起充電、2起縱火、1起不規(guī)范維修）；9起確信或很可能與電池?zé)o關(guān)；4起信息不足難以判斷；確信為電池內(nèi)短路而自燃的數(shù)量是：0

√特斯拉：美國39起事故中，@朱玉龍溯源了23起[6]，其中15起是特斯拉ModelS或ModelX，比例高達(dá)65%；歐洲28起事故中，@朱玉龍溯源了17起，其中7起是特斯拉ModelS，占比41%。（未溯源的美國16起與歐洲6起應(yīng)該都不是特斯拉，否則肯定會(huì)上新聞的，這使得特斯拉事故占比偏高。難怪馬斯克幽怨，畢竟人怕出名豬怕壯?。。?/p>

√日產(chǎn)聆風(fēng)：歐洲0起，占比0%；美國2起，占比16.7%。這兩起是怎么回事呢？一起是充電樁起火引燃、另一起是山火引燃，均為外部因素，與電池?zé)o關(guān)。也就是說，在公開報(bào)道的自燃事故中，日產(chǎn)聆風(fēng)可以自信地說：歷時(shí)9年銷售43萬輛，零自燃重大事故。

盡管特斯拉勢頭迅猛，日產(chǎn)聆風(fēng)還是以43萬輛的成績暫居電動(dòng)汽車歷史銷量第一。而且，考慮到日產(chǎn)聆風(fēng)交付時(shí)間較早，若以“所有車輛總行駛時(shí)間/里程”來計(jì)算的話，聆風(fēng)應(yīng)該遠(yuǎn)高于特斯拉。在這種情況下還能實(shí)現(xiàn)零自燃重大事故，可謂是硬成績！

保障電池安全的兩種思路

特斯拉與日產(chǎn)聆風(fēng)在自燃事故數(shù)量上的巨大反差，背后是兩者不同的安全思路[7]：

√防止電芯熱失控發(fā)生：在電芯層面盡可能降低單體電芯熱失控的風(fēng)險(xiǎn)；

√電芯熱失控發(fā)生后，防止熱失控蔓延：若單體電芯熱失控不可防止，則在pACK層面盡可能地阻止熱失控蔓延到其他電芯(Cell)、模組(Module)、甚至整個(gè)電池包(pack)。

（兩種思路均可行，重要看技術(shù)水平高低，沒有技術(shù)路線熟高熟低之分。）

從下面特斯拉電池組的圖中可以清晰地看到，它在電芯熱失控發(fā)生后，防止熱失控蔓延采取的措施：

√電芯隔離：電芯間的液冷管路，除了散熱降溫用途外，也能起到電芯間減緩熱傳遞的用途。

√模組隔離：特斯拉通過箱體的框架梁把模組分成獨(dú)立的艙室，防止單個(gè)模組熱失控蔓延到相鄰模組。上海特斯拉自燃是燒了3個(gè)模組，其它沒燒。當(dāng)然，假如不及時(shí)噴水降溫的話，很可能隨著時(shí)間推移其他的也會(huì)燒掉：框架梁擋得住火焰但擋不住傳熱?。?/p>

√云母板：電池組上方和下方都有一塊耐高溫高絕緣性的云母板，降低因短路引發(fā)電弧引燃高溫可燃?xì)獾娘L(fēng)險(xiǎn)。

而日產(chǎn)聆風(fēng)在防止熱失控蔓延方面的措施就少很多。如下圖，最新一代的日產(chǎn)聆風(fēng)電池模組、電芯與電芯之間直接用膠水粘起來，連散熱管路都沒有，更不用說隔離措施。與特斯拉比起來，這簡直是“心大”：假如特斯拉也采用這種布局，估計(jì)半小時(shí)就燒完了。

日產(chǎn)聆風(fēng)敢于進(jìn)行這樣的pACK設(shè)計(jì)，并不意味著它不重視安全，否則的話，9年43萬輛0自燃事故的成績怎么實(shí)現(xiàn)？恰恰相反，日產(chǎn)聆風(fēng)之所以敢在pACK設(shè)計(jì)上如此心大，關(guān)鍵就在于它在電芯安全設(shè)計(jì)與制造上有十足的底氣！

如何提高單體電芯的安全性？

如圖所示，鋰離子電池的電芯由負(fù)極、正極、隔膜、電解液組成。提高電芯安全性，也就是要從這4個(gè)方面下工夫。大牛博士馮旭寧，曾在他的博士論文[8]中概括過重要思路：

√正極材料：對正極材料進(jìn)行摻雜和包覆[9]，或金屬原子替代的方式[10]來提高正極材料的熱穩(wěn)定性。

√負(fù)極材料：對負(fù)極材料進(jìn)行包覆[11]，或通過電解液添加劑提高負(fù)極SEI膜的穩(wěn)定性[12]。以及采用新型負(fù)極，如鈦酸鋰(Li4Ti5O12,LTO)負(fù)極[13]，合金負(fù)極[14]等材料提高負(fù)極的安全性能。

√電解液：關(guān)于電解液采用阻燃添加劑，將液體電解質(zhì)換成固體聚合物電解質(zhì)，采用離子液體、電解質(zhì)鹽的替代等方式提高電解液熱安全特性，也可以通過在電解液中采用過充保護(hù)添加劑來提高電池抗過充的能力。

√隔膜：采用高安全性隔膜，通過陶瓷包覆等手段，降低隔膜熱收縮率、提高隔膜崩潰溫度[15].

在2018年之前，日產(chǎn)聆風(fēng)的電池來自于旗下AESC公司(AutomotiveEnergySupplyCorporation)。在電芯設(shè)計(jì)層面，AESC通過增強(qiáng)正極材料的熱穩(wěn)定性、在電解質(zhì)中添加能使電極表面更不容易發(fā)熱的特殊添加劑、新增隔膜的耐熱性等多種措施，降低電芯的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

以上這些都是電化學(xué)方面的信息，非常抽象，不容易理解，所以還是講點(diǎn)形象的吧。下面這個(gè)動(dòng)圖就描述了AESC在隔膜上提高安全性的方法：采用pp-pE-pp三層復(fù)合材料的隔膜，pE更早熔化阻斷電流[16]。

圖片來源[16]

采用了一系列的電芯安全設(shè)計(jì)后，AESC電芯可以更好地應(yīng)對溫度沖擊，甚至是針刺試驗(yàn)——針刺試驗(yàn)是非?？量痰卦囼?yàn)，可以很好地反映電芯的安全水平?？紤]到大部分電芯都通過不了，最后國標(biāo)GB/T31485-2015都沒加入針刺試驗(yàn)內(nèi)容。

一個(gè)Youtube上流傳很廣的試驗(yàn)視頻可以直觀地說明AESC電芯在溫度沖擊與針刺試驗(yàn)下的表現(xiàn)。當(dāng)然，視頻中并非最新的NCM811電池，在能量密度更高的NCM811電池上，AESC要考慮更多的安全設(shè)計(jì)問題。

相關(guān)于其他電芯廠，AESC還有兩個(gè)特點(diǎn)：

√電芯廠與主機(jī)廠緊密合作：AESC與日產(chǎn)緊密合作十年，積累了大量數(shù)據(jù)與行業(yè)知識(shí)。假如沒有與日產(chǎn)的特殊關(guān)系，普通電芯廠不可能拿到如此深入的數(shù)據(jù)。

√制造相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與質(zhì)量管理：例如，在電芯制造層面，每一塊電芯就具備超過2千個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。這樣可以有效地降低電芯的不一致性、盡可能降低電芯安全風(fēng)險(xiǎn)。

AESC花落我國

經(jīng)過艱苦卓絕的競爭，我國的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)終于趕超日韓，揚(yáng)眉吐氣了。而今天從安全的角度分析之后，日本又殺出個(gè)勁敵AESC，不禁又生出一些憂慮。

實(shí)際上這個(gè)憂慮是多余的，因?yàn)槿债a(chǎn)AESC已經(jīng)在2019年正式出售給了我國的遠(yuǎn)景集團(tuán)，改名為遠(yuǎn)景AESC，成為一家地地道道的我國公司了。遠(yuǎn)景AESC在股權(quán)上與主機(jī)廠切割之后（日產(chǎn)汽車還持有20%的股份），但也有利于拓展更多主機(jī)廠客戶，將技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮出來，有望成為我國鋰電產(chǎn)業(yè)格局中的一匹黑馬。

特別值得一提的是，遠(yuǎn)景AESC的電