1-9月，新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷分別完成73.46萬(wàn)輛和72.15萬(wàn)輛，照此趨勢(shì)，年底突破100萬(wàn)輛大關(guān)已成大概率事件。市場(chǎng)如火如荼，規(guī)模上量，電動(dòng)汽車安全性問(wèn)題也日益受到關(guān)注。

剛剛過(guò)去的這個(gè)夏天，大巴車、乘用車，燒了不少，觸目驚心的事故令人產(chǎn)生了對(duì)起火原因的疑問(wèn)。近日，中國(guó)北方車輛研究所國(guó)家863動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬在中國(guó)宜春.2018全球鋰電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇上，對(duì)電動(dòng)汽車頻繁發(fā)生自燃事故背后的安全性問(wèn)題進(jìn)行了深度剖析和建議。他認(rèn)為目前新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在比較大的泡沫，產(chǎn)能過(guò)剩，在這種情況下企業(yè)很難把注意力放在研發(fā)上，產(chǎn)品的質(zhì)量水平不高，事故隱患比較大，需要引起警惕。

起火事故頻發(fā)，是誰(shuí)惹得禍？

王子冬認(rèn)為，電動(dòng)汽車起火其實(shí)與是不是磷酸鐵鋰或者三元材料并無(wú)重要關(guān)系，因?yàn)楦鞣N鋰電池的易燃物都是電解液！只不過(guò)三元材料電池在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)更容易點(diǎn)燃電解液而已。但目前業(yè)界還沒(méi)搞清楚鋰電池為什么會(huì)起火？好像大家都能說(shuō)出引起起火的各種原因，但是實(shí)際上又說(shuō)不清楚到底是什么原因，材料、隔膜、粘結(jié)劑、結(jié)構(gòu)、封口、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程控制等等影響因素都有可能造成起火事故。

鋰電池能量密度的提高，需要正極和負(fù)極材料有比較大的改進(jìn)，對(duì)與之相匹配的高電壓電解液、耐高溫高強(qiáng)度隔膜、補(bǔ)鋰工藝、電池安全性控制結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)保護(hù)結(jié)構(gòu)等技術(shù)研究，這些問(wèn)題的解決需要將近24-28個(gè)月的時(shí)間(如果一切順利的話，需要8個(gè)月開(kāi)發(fā)和調(diào)整材料，10個(gè)月的驗(yàn)證電池產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，國(guó)家行業(yè)認(rèn)證單位測(cè)試3個(gè)月，用戶上車試驗(yàn)5個(gè)月)。

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新能源汽車補(bǔ)貼政策從2016年開(kāi)始退坡，同時(shí)提出動(dòng)力電池高能量密度路線。目前的行業(yè)發(fā)展一直是政策引導(dǎo)為主，按照2018年的最新補(bǔ)貼政策，能量密度在105Wh/kg以上的車型，補(bǔ)貼也越來(lái)越高。于是企業(yè)也是一直追隨補(bǔ)貼政策的變化而不斷改動(dòng)，在技術(shù)驗(yàn)證時(shí)間并不充裕的情況下匆忙升級(jí)新的電池產(chǎn)品。

“這顯然是不科學(xué)的，目前在中國(guó)生產(chǎn)動(dòng)力電池的企業(yè)比較多，企業(yè)間電池的生產(chǎn)質(zhì)量管控水平參差不齊，這樣不管做什么鋰電池都一定會(huì)起火！”王子冬還表示，現(xiàn)在有很多人在深入研究電池管理系統(tǒng)(BMS)，但是在大量的起火事件中，BMS好像并沒(méi)有起到作用，電池如果受到外部影響，BMS能夠保護(hù)，但如果是電池內(nèi)部出問(wèn)題，BMS就不管用了。這就是有BMS也不能避免事故的原因。BMS都有報(bào)警推送功能，但是，對(duì)于有效控制起火事故，基本上沒(méi)有發(fā)揮什么作用，有點(diǎn)“事后諸葛亮”的意思。另外，在動(dòng)力電池回收再利用過(guò)程中的問(wèn)題和麻煩更多。

因此，依靠增加電池組的帶電量來(lái)增加電動(dòng)汽車的行駛里程是不可行的，導(dǎo)致的副作用包括：結(jié)構(gòu)件需加強(qiáng)車身重量加大、行駛能耗增加、電動(dòng)汽車的安全性降低、車輛制造成本增加、充電時(shí)間變長(zhǎng)等。

王子冬表示，在動(dòng)力電池在材料上沒(méi)有明顯技術(shù)突破前，比能量發(fā)展到一定水平后，就很難再有進(jìn)一步的突破。與此同時(shí)，在安全性方面的負(fù)面影響卻越來(lái)越大。在沒(méi)有掌握鋰電池起火規(guī)律之前，把控能量密度與安全性和長(zhǎng)壽命的平衡關(guān)系是不能忽視的問(wèn)題。

“現(xiàn)在正常量產(chǎn)的三元里鋰離子電芯，就目前的正極、負(fù)極材料體系和電解液體系，包括把硅碳添加負(fù)極中進(jìn)來(lái)，理論的電芯能量密度的極限在350-400Wh/kg左右。這里還有很多的工程問(wèn)題需要解決。因此，如果沒(méi)有材料上的技術(shù)突破，電芯比能量可能在300-400Wh/kg之間，會(huì)有很長(zhǎng)一段時(shí)間的徘徊。只有在實(shí)現(xiàn)工程技術(shù)突破的前提下，才有可能實(shí)現(xiàn)將單體電芯能量密度提高到500Wh/kg，也才有可能實(shí)現(xiàn)電池組能量密度達(dá)到260Wh/kg以上的目標(biāo)。”王子冬認(rèn)為，當(dāng)前還面臨比較多的問(wèn)題。整車企業(yè)應(yīng)該根據(jù)市場(chǎng)的購(gòu)買意愿等信息確定產(chǎn)品規(guī)劃。對(duì)于用戶里程憂慮問(wèn)題，可以有不同行駛里程、不同價(jià)格的配置讓用戶選擇，行駛里程長(zhǎng)價(jià)格就高。而不應(yīng)該由政策來(lái)決定電動(dòng)汽車的行駛里程。

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標(biāo)稱電壓：28.8V
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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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如何解決動(dòng)力電池系統(tǒng)安全性難題？

眾所周知，電動(dòng)汽車上使用的“動(dòng)力電池組”，是一個(gè)非常復(fù)雜的能量系統(tǒng)，涉及面非常廣，除了電池本身有關(guān)電化學(xué)、材料、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備以外，儲(chǔ)能電池系統(tǒng)還涉及電池箱架布置結(jié)構(gòu)、能量管理系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、系統(tǒng)集成匹配、各種傳感器、安全保護(hù)系統(tǒng)、系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)可靠性、測(cè)試技術(shù)、試驗(yàn)技術(shù)、日常維護(hù)調(diào)整、成本、回收等諸多方面，屬于典型的多學(xué)科協(xié)調(diào)特種攻關(guān)項(xiàng)目。

動(dòng)力電池系統(tǒng)集成技術(shù)也是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是當(dāng)今國(guó)際最新技術(shù)的有機(jī)集成，只有在總體集成、長(zhǎng)壽命使用、電池的分選、安全管理系統(tǒng)綜合控制技術(shù)、電池的一致性評(píng)價(jià)技術(shù)、寬溫條件使用技術(shù)、安全使用技術(shù)等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)取得突破的前提下，才能放心使用。而這些技術(shù)攻關(guān)是否能夠取得滿意的結(jié)果，就要通過(guò)對(duì)動(dòng)力電池組的測(cè)試評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)證明，同時(shí)還能夠通過(guò)測(cè)試評(píng)價(jià)結(jié)果找到需要改進(jìn)的目標(biāo)，特別是安全管控的方法。

王子冬認(rèn)為，首先，電池組安全性評(píng)價(jià)方法非常重要。企業(yè)可以通過(guò)對(duì)各種電池組的測(cè)試評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，選擇出滿足于各自車輛性能、功能、安全、可靠和符合成本要求的電池組。做這些研究工作的目的是為了掌握管控鋰電池?zé)崾Э氐姆椒?，找到如何避免發(fā)生起火事故的途徑，或者找到能夠提前預(yù)警的方法。

其次，動(dòng)力電池組從一開(kāi)始就要解決可設(shè)計(jì)性。動(dòng)力電池出生前就需要事先考慮好：電池模塊的可組裝性設(shè)計(jì)、電池模塊的可安裝性設(shè)計(jì)、電池模塊的可維護(hù)性設(shè)計(jì)、電池模塊的可調(diào)整性設(shè)計(jì)、電池模塊的回收可方便拆解性設(shè)計(jì)、電池組(系統(tǒng))的可安裝性設(shè)計(jì)、電池組(系統(tǒng))的可維護(hù)性設(shè)計(jì)、電池組(系統(tǒng))的可調(diào)整性設(shè)計(jì)、電池組(系統(tǒng))的回收可拆解性設(shè)計(jì)、電池模塊的可組裝性功能設(shè)計(jì)等。

第三、電池組充電時(shí)的安全管理是關(guān)鍵。

由于動(dòng)力鋰電池成組使用最關(guān)鍵、也是最核心的問(wèn)題：一是安全、二是壽命。特別是在快速充電時(shí)，電池組內(nèi)電池的差異加大，如何解決電池組的使用壽命？面臨著巨大挑戰(zhàn)。影響電池安全使用和循環(huán)壽命的因素，除了電池自身工藝性和產(chǎn)品質(zhì)量外，至關(guān)重要的一個(gè)問(wèn)題就是：電池成組充電時(shí)的安全性管控和熱管理技術(shù)。沒(méi)有完善的電池成組安全性管控和熱管理技術(shù)，電池的安全性和長(zhǎng)壽命循環(huán)就無(wú)法保證。因此，動(dòng)力電池充電的管理系統(tǒng)與電池自身的質(zhì)量同等重要。

王子冬表示，近年來(lái)中國(guó)鋰離子動(dòng)力電池性能在內(nèi)在質(zhì)量和產(chǎn)品工藝等方面，都有了長(zhǎng)足進(jìn)步，這是不可爭(zhēng)議的事實(shí)。雖然中國(guó)的電池性能與國(guó)外有一定差距，但是絕沒(méi)有人們想象得那么差，中國(guó)電池行業(yè)已經(jīng)初步具備了在新能源汽車特別是在混合動(dòng)力汽車上的應(yīng)用基礎(chǔ)，但影響中國(guó)發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)難點(diǎn)主要是電池成組技術(shù)及必須與之配套的電池安全管理系統(tǒng)。

對(duì)電池管理系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的嚴(yán)重不足和目前業(yè)界一些電池管理系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)的錯(cuò)誤管理導(dǎo)向，直接或間接的影響了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展已成不爭(zhēng)的事實(shí)。另外，電池管理系統(tǒng)發(fā)展緩慢的一個(gè)很重要的原因，是缺少電池廠和整車企業(yè)的支持，研發(fā)電池管理系統(tǒng)，不僅需要電池廠配合整車企業(yè)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，而且需要他們幫助完成電池管理系統(tǒng)的長(zhǎng)期隨車測(cè)試。沒(méi)有電池廠和整車企業(yè)的有力配合，電池管理系統(tǒng)無(wú)法走向成熟。

動(dòng)力電池的安全性是一個(gè)敏感的話題，又是一個(gè)不能回避的話題。我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)經(jīng)過(guò)十年的積累，已經(jīng)有了非常大的提升。王子冬從科學(xué)的角度給出了他的建議：

1、由于目前的市場(chǎng)需求是政府用補(bǔ)貼政策拉動(dòng)的，不是真正的剛性需求，企業(yè)需要注意行業(yè)泡沫，未來(lái)還存在許多的不確定性因素，需要引起警惕。

2、動(dòng)力儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和匹配需要?jiǎng)?chuàng)新，整車企業(yè)要與動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)共同面對(duì)當(dāng)前遇到的困難，解決困難需要時(shí)間和投入，切不可以朝三暮四；

3、解決好動(dòng)力電池系統(tǒng)與電動(dòng)汽車一體化設(shè)計(jì)問(wèn)題，電池組和模塊的設(shè)計(jì)需要全方位考慮周全，不是隨便拿一個(gè)產(chǎn)品就能集成的：

4、加強(qiáng)對(duì)電池組產(chǎn)品的全面測(cè)試，不能根據(jù)片面的測(cè)試結(jié)果，就說(shuō)產(chǎn)品技術(shù)好，需要對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)、全面的評(píng)價(jià)5、通過(guò)評(píng)價(jià)，改進(jìn)設(shè)計(jì)，解決好動(dòng)力電池系統(tǒng)的重量能量密度、體積能量密度、充電接受能力、放電能力、安全性、高溫適應(yīng)性、低溫適應(yīng)性、循環(huán)壽命、擱置壽命、生產(chǎn)效率、維護(hù)方便性、回收方便性、成本接受度等這些基本層面性能的平衡；

5、通過(guò)評(píng)價(jià)，改進(jìn)設(shè)計(jì)，解決好動(dòng)力電池系統(tǒng)的重量能量密度、體積能量密度、充電接受能力、放電能力、安全性、高溫適應(yīng)性、低溫適應(yīng)性、循環(huán)壽命、擱置壽命、生產(chǎn)效率、維護(hù)方便性、回收方便性、成本接受度等這些基本層面性能的平衡；

6、要把動(dòng)力電池安全性問(wèn)題放在第一位，可靠性要重視，在能夠保證安全性和可靠性的前提下，提高動(dòng)力電池系統(tǒng)的能量密度。重視系統(tǒng)的優(yōu)化，選擇最合適的設(shè)計(jì)方案。