電車匯消息：關于電池安全，在最新公布的GB38031－2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中是這樣規(guī)定的：電池包或系統(tǒng)在由于單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發(fā)生危險之前5min，應供應一個熱事件報警信號（服務于整車熱事件報警提醒乘員疏散）。假如熱擴散不會出現(xiàn)導致車輛乘員危險的情況，則認為該要求得到滿足。

也就是說在新國標中承認單體電池會發(fā)生熱失控這一事件在一定條件下是必然會發(fā)生的，但要求是電池單體熱失控引發(fā)的電池系統(tǒng)熱擴散要可控，只是現(xiàn)階段把熱擴散可控的時間限定在了5分鐘這個范圍內(nèi)而已。

三次知名針刺試驗

雖然新國標中已經(jīng)刪除了針刺試驗的要求，但是關于電動汽車的電池而言，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。從去年至今，有三次比較知名的電池針刺試驗。

第一次是在2020年三月底，比亞迪公布刀片電池之時對電池公開做了一次針刺試驗。針刺試驗的具體過程是，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，同時觀察、記錄電池表面溫度以及是否起火、爆炸。從視頻來看，測試的結果很明顯，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，寧德時代在社交平臺上公布自家電池針刺試驗視頻，配文稱：“是什么阻礙寧德時代做針刺測試？是技術？是體質？是巨頭的面子？不，是鋼針！”視頻顯示：寧德時代用鋼針嘗試穿刺寧德時代的三元鋰離子電池包，鋼針并沒能穿透電池，而是被保護電池的鋼板折斷了。隨后寧德時代再次公布了一個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驗過程，且均完成針刺后未發(fā)生起火、爆炸。不過此次視頻中針刺測試的清晰度及攝像頭視角都無法看清全貌，試驗結果存疑。

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之時委托中汽中心對該電池進行的針刺試驗。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），試驗結果顯示，在熱事故信號發(fā)出5分鐘后，電池出現(xiàn)短暫冒煙，無起火和爆炸現(xiàn)象。靜置48小時后，電壓降至0V，溫度恢復至室溫。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)部結構完好。廣汽埃安宣稱這是行業(yè)首次通過三元鋰離子電池整包針刺不起火的試驗，三元鋰離子電池安全性取得了歷史性的突破。

新國標的要求更嚴苛

雖然公司選用了這種測試方法，但實際上最新的國標并未強制要求做針刺試驗。新國標中的要求是讓電池單體發(fā)生熱失控，進而判斷熱擴散是否會導致乘員危險。觸發(fā)電池單體熱失控的方法由公司自主選擇，國標中只是推薦了針刺和加熱兩種方法，并且強調(diào)若采用的是推薦的方法測試后未發(fā)生熱失控，必須證明兩種方法均不會發(fā)生熱失控。

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

由于出現(xiàn)熱擴散就必然危機車輛乘員的安全，假如按照現(xiàn)在的國標來理解，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)熱擴散。對此某行業(yè)專家對電車匯表示，現(xiàn)在的國家標準其實要求非常低，但這是在充分考慮到現(xiàn)有整體技術水平的條件下制定的，不同公司的技術水平肯定不相同。

隨著技術的進步，相關要求必然也會提高。雖然目前還無法預測未來的標準，但從《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2．0》中提出的目標也可以看出一二。有關動力蓄電池系統(tǒng)，技術路線圖是這樣規(guī)定的：

動力蓄電池系統(tǒng)重點在系統(tǒng)成組、熱管理、熱失控／熱擴散防護、蓄電池管理系統(tǒng)等方面開展技術攻關。

1、在系統(tǒng)成組技術方面，利用三維設計軟件進行結構、電氣等成組設計；利用仿真技術，對蓄電池模組及系統(tǒng)中的靜力、動力強度進行計算機輔助設計（CAE）分析，優(yōu)化系統(tǒng)結構，進行電氣仿真，優(yōu)化電氣結構；開展輕量化等新材料應用。

2、在熱管理技術方面，利用CAE等仿真技術，實現(xiàn)基于流場——溫度場耦合的熱管理系統(tǒng)方法設計及優(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／熱擴散防護技術方面，基于力、熱、電、化等多學科交叉研究，分析單體蓄電池熱失控的失效原因、機理和模式，基于實驗和仿真模擬，優(yōu)化模塊和系統(tǒng)結構設計，分析蓄電池熱失控在不同時間及空間尺度上的特點表現(xiàn)，實現(xiàn)蓄電池熱失控的快速報警和擴散抑制，熱失控在線／離線等形式的預測、熱擴散的防護和控制以及關于蓄電池系統(tǒng)起火的應急消防處理技術等。

4、在蓄電池管理系統(tǒng)技術方面，重點開展高精度狀態(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），軟件架構及平臺開發(fā)，功能信息安全技術研究，云計算技術、智能網(wǎng)聯(lián)技術和軟件升級優(yōu)化策略算法的研究等。

蓄電池技術路線圖

最終要實現(xiàn)的目標是2025年報警響應時間要在5秒鐘之內(nèi)，電池單體發(fā)生熱失控引發(fā)熱擴散的時間不能少于90分鐘；2030年報電池單體發(fā)生熱失控不引發(fā)熱擴散，且報警響應時間要在3秒鐘之內(nèi)，2035年報警響應時間要在1秒鐘之內(nèi)。