就在吃瓜群眾樂此不疲的旁觀特斯拉大幅降價(jià)，車主非理智維權(quán)的鬧劇此起彼伏的上演。在過去的6年中（2013-2019），搭載7000節(jié)至9000節(jié)松下制造的18650型鎳鈷錳酸鋰三元電池的特斯拉ModelS/X系列電動(dòng)車，已經(jīng)在全球范圍發(fā)生近50宗，行駛、充電及碰撞引發(fā)的自燃、燃燒及爆炸安全事故?？杀氖?，特斯拉官方始終沒有公布近50宗特斯拉S/X電動(dòng)車，始終沒有正面公布搭載數(shù)千節(jié)18650型電芯而引發(fā)的自燃、燃燒及爆炸事故。

然而，橫向比對美國、歐洲、日本及中國制造的使用軟包、方形三元鋰電芯的不同型號電動(dòng)汽車，出現(xiàn)的燃燒事故明顯低于搭載7000節(jié)至9000節(jié)18650型三元鋰電芯的特斯拉系電動(dòng)車。那么為什么會(huì)出現(xiàn)這種不可避免的缺陷型安全事故？答案很簡單，就是在整車設(shè)計(jì)之初，就沒有對適配的電池種類進(jìn)行最基本的安全性研究。

1、動(dòng)力電池“熱失控”問題頻頻，安全被重新放在第一位：

2018年9月20日，在第二屆全球未來出行大會(huì)上，中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高，對近兩年頻繁發(fā)生的電動(dòng)汽車安全事故時(shí)指出，現(xiàn)有的補(bǔ)貼政策導(dǎo)致車企在技術(shù)驗(yàn)證過程急功近利，是電動(dòng)汽車出現(xiàn)安全質(zhì)量問題的原因之一。以動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度、續(xù)航里程、單位能耗為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這是2018新能源汽車政策的三大核心指標(biāo)。而2020年動(dòng)力電池單體達(dá)到300wh/kg更是橫在動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)頭上的達(dá)摩克利斯之劍。一方面產(chǎn)業(yè)政策的指引下整車企業(yè)為了能夠很好的迎合補(bǔ)貼政策的要求，不斷的對提升對電池能力密度的要求；另一方面，新能源汽車市場的快速增長激發(fā)了結(jié)構(gòu)性的供需失衡，鋰鈷等核心原材料價(jià)格持續(xù)暴漲。動(dòng)力電池行業(yè)的全行業(yè)“大躍進(jìn)”在2018年顯得尤為明顯。

為什么說2018年是中國動(dòng)力電池行業(yè)的“大躍進(jìn)”，從最近兩三年的動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展趨勢中國動(dòng)力電池行業(yè)的發(fā)展可見一斑。2017年，鎳鈷錳三元作為乘用車動(dòng)力電池的唯一技術(shù)路線在中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)得以確立，原本二分天下的磷酸鐵鋰電池黯然退出，市場上采用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的新能源乘用車在2017年之后的市場上再也不見蹤影。而對動(dòng)力電池安全性要求非常高的公共交通領(lǐng)域，磷酸鐵鋰電池依然是絕對的霸主。雖然單成組效率高；工作溫度范圍寬泛，400攝氏度以上依然不會(huì)出現(xiàn)大面積熱失控；但是依然無法與強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)政策抗衡，而動(dòng)力電池行業(yè)的“大躍進(jìn)”就是在產(chǎn)業(yè)政策的指引下如火如荼的開始了快速發(fā)展。

2017年，中國新能源動(dòng)力電池行業(yè)鎳鈷錳三元?jiǎng)恿﹄姵?/a>普遍采用的是配方比例為1：1：1的鎳鈷錳三元正極材料，動(dòng)力電池單體能量密度約為170wh/kg；2018年全行業(yè)的鎳鈷錳三元的配方比例就變成5：2：3的配方比例，動(dòng)力電池單體能量密度約為210wh/kg左右；而在2018年即將結(jié)束的時(shí)候，國內(nèi)某龍頭動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)就迫不及待的宣布將大規(guī)模投產(chǎn)8：1：1配方比例的鎳鈷錳三元，動(dòng)力電池單體能量密度超過300wh/kg。但凡關(guān)注新能源汽車行業(yè)發(fā)展的人都知道，三元?jiǎng)恿﹄姵卦?11ncm時(shí)，化學(xué)穩(wěn)定性和安全性均較好；從523ncm開始，熱失控的風(fēng)險(xiǎn)就已經(jīng)必須受到高度關(guān)注了，至于811ncm，如果電池良品率、內(nèi)阻一致性、焊接工藝、散熱系統(tǒng)效能、bms……任何一項(xiàng)有問題就會(huì)導(dǎo)致極其嚴(yán)重的后果。如果622ncm、811ncm等高鎳三元熱失控問題不能有一個(gè)全面且高效的解決方案，動(dòng)力電池?zé)崾Э睾笊锨z氏度的高溫會(huì)讓目前的各種消防設(shè)施束手無策，只能坐等動(dòng)力電池?zé)鉃橹?。那時(shí)候，車上的用戶就不僅僅是“小白鼠”那么簡單，或許事故之后連骨灰都找不到。

2、“熱失控”不是洪水猛獸，全行業(yè)都在行動(dòng)：

雖然“熱失控”聽起來很可怕，但是也不是完全沒有解決方案。從動(dòng)力電池本身入手的方案最直接有效的就是通過添加劑改性提高LiPF6（六氟磷酸鋰）的耐受溫度。眾所周知，在真正的“固態(tài)電解質(zhì)”沒有真正大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用之前，即使是目前電解液的用量非常的少，但是“熱失控”最大的罪魁禍?zhǔn)滓廊皇请娊庖?。雖然六氟磷酸鋰是目前電池正負(fù)極間離子交換介質(zhì)中的最佳選擇，但是當(dāng)溫度達(dá)到60攝氏度以上的時(shí)候，六氟磷酸鋰就開始分解并釋放氣體。目前行業(yè)解決“熱失控”最直接的辦法就是通過添加劑改性，提高六氟磷酸鋰的分解溫度來降低“熱失控”的風(fēng)險(xiǎn)或者采用新型電解液直接替代，而雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI就是一個(gè)重要的方向）。

除了動(dòng)力電池本身的改良之外，在應(yīng)用端我們發(fā)現(xiàn)有很多的新能源汽車開發(fā)者們也在孜孜不倦的努力著。而接下來聊的這個(gè)企業(yè)不但是“造車新勢力”，更是“造車新勢力”中的異類。至少在安全上，他們相比眾多的新能源汽車企業(yè)有著更高的追求。在他們看來，作為交通出行的參與者，安全不僅僅是駕駛者一個(gè)人或者是他所駕駛的這一輛車的事情，它的影響會(huì)波及到其他的交通參與者甚至于影響到交通參與者之外的公共安全。

3、苦干三年只為一個(gè)一個(gè)理由——安全

既然將安全放在首要位置，他們所做的工作注定是默默無聞的。相比那幾個(gè)聚焦在鎂光燈下的“新勢力”，這個(gè)“新勢力”的異類似乎并沒有將頻頻曝光和吸引融資作為企業(yè)發(fā)展的頭等大事。在筆者與這家企業(yè)的研發(fā)負(fù)責(zé)人面對面交流的時(shí)候，他把整個(gè)開發(fā)過程中的細(xì)節(jié)一點(diǎn)點(diǎn)的耐心的進(jìn)行講解。對于諸多的“新勢力”而言，講細(xì)節(jié)是一件非?？膳碌氖虑椤．吘箤⒆约罕┞对阪V光燈下就要經(jīng)受社會(huì)的諸多考驗(yàn)，而一旦細(xì)節(jié)上講的太多很容易“露餡”，就想某風(fēng)口浪尖上的“新勢力”企業(yè)的最高負(fù)責(zé)人之一曾經(jīng)公開說過他們的產(chǎn)品使用的線束長達(dá)幾公里這句話就暴露了這個(gè)企業(yè)的一些細(xì)節(jié)上的問題。

對于新能源汽車而言，系統(tǒng)集成度以及企業(yè)的系統(tǒng)集成能力決定了整車整備質(zhì)量、系統(tǒng)穩(wěn)定性、故障率、單位能耗等很多指標(biāo)，而幾公里長的線束這句話雖然看似無關(guān)痛癢，實(shí)則體現(xiàn)了這個(gè)企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)過程當(dāng)中孱弱的系統(tǒng)集成能力，甚至說明了這個(gè)企業(yè)更多的只能依托尚不成熟的新能源汽車全球供應(yīng)鏈來拼湊自己的整個(gè)系統(tǒng)。

接下來我們來說說這個(gè)受訪企業(yè)的研發(fā)負(fù)責(zé)人是如何在三年之中只干了一件看似簡單卻至關(guān)重要的事情——安全。

說起安全這件事，似乎已經(jīng)深深的植入這個(gè)企業(yè)的核心理念當(dāng)中。產(chǎn)品開發(fā)之初，首先擺在他們眼前的事情就是如何選擇動(dòng)力電池的單體。其實(shí)，在技術(shù)路線尚未正式固化，全世界還在摸索的時(shí)候，龍頭企業(yè)的技術(shù)路線往往是追隨者們的最佳選擇，理所當(dāng)然的他們首先選擇了18650這種規(guī)格。畢竟目前市場上最成功的特斯拉就是全球第一將18650這個(gè)原本只在消費(fèi)電子領(lǐng)域使用的電池單體“成功”的移植到了電動(dòng)汽車上并獲得了階段性的成功。雖然在安全問題上特斯拉頻頻出事，但是依靠這個(gè)企業(yè)領(lǐng)袖在IT領(lǐng)域的個(gè)人魅力，似乎燒個(gè)把車、死個(gè)把人都能夠成為小概率事件或者是用戶自己的問題。

而對于這家將安全作為核心價(jià)值之一的企業(yè)，盲目的崇拜不是他們的風(fēng)格。既然選擇了18650這種規(guī)格，他們就開始根據(jù)自己的理念開始對這種電池進(jìn)行了“考驗(yàn)”。然而考驗(yàn)剛剛開始，諸多的問題也就接踵而至。首先的問題就是這種電池極片的焊接工藝的問題，他們在測試當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，提供給他們測試使用的國內(nèi)某18650電池的極片焊接并不能滿足他們的要求。電池單體在放電時(shí)極片焊接部位所產(chǎn)生的高溫對電芯正負(fù)極片將產(chǎn)生熱沖擊并造成不可逆的損傷。同時(shí)，電池單體通過激光焊接并聯(lián)之后，電池單體原本的性狀也發(fā)生了極大的改變，但是電池企業(yè)卻并不認(rèn)同。成組之后的電池單體性狀更是出現(xiàn)了更多的問題，電池組工作時(shí)電池單體之間的內(nèi)阻不同導(dǎo)致了工作中的電池單體之間的溫差達(dá)到了10攝氏度以上。

于他們而言，能夠忍受的溫差或者說能夠確保電池安全工作的溫差最好控制在5攝氏度左右。而在動(dòng)力電池組的“后安全”（交通事故發(fā)生之后、系統(tǒng)經(jīng)受外力侵害之后）方面，其他的企業(yè)并沒沒有在這個(gè)方面并沒有更多的考慮，他們卻想的更多一些。確保動(dòng)力電池組在“后安全”時(shí)期能夠延緩甚至于控制大規(guī)模“熱失控”（起火、爆炸）的發(fā)生，他們發(fā)現(xiàn)了18650規(guī)格電池的一個(gè)致命缺陷，當(dāng)某個(gè)18650電池單體在受到外力侵害之后發(fā)生“熱失控”，電池內(nèi)部的溫度迅速升高至1000攝氏度以上。

而熱量會(huì)通過正極極柱旁的泄壓控定向噴射，如此集中且熾熱的高溫?zé)崃骺伤查g將其接觸到的任何物體擊穿、融化并迅速通過熱傳導(dǎo)影響其他電池單體引發(fā)連鎖反應(yīng)，短時(shí)間就可將附近的金屬、塑料包括乘客摧毀。而在另一方面，他們在動(dòng)力電池組沖擊試驗(yàn)方面在數(shù)年之前就采用了目前行業(yè)最高的標(biāo)準(zhǔn)——40G（40倍的重力加速度）當(dāng)他們根據(jù)行業(yè)最高的標(biāo)準(zhǔn)對18650規(guī)格的電池進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，18650規(guī)格的電池單體無法承受如此高的沖擊而產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞。經(jīng)過大量的嚴(yán)苛測試之后，他們放棄了使用18650規(guī)格的電池單體，將電池單體的選用聚焦到了軟包電池。

選定了方向之后，他們進(jìn)一步對軟包電池進(jìn)行了考驗(yàn)。而測試過程當(dāng)中，電池企業(yè)在軟包電池的封裝過程中的劃痕問題進(jìn)一步成為他們關(guān)注的焦點(diǎn)，封裝的PP/PE膜的劃痕控制成為他們選取電池單體的核心指標(biāo)之一。而“熱失控”方面，軟包電池在壓力釋放方面相比方殼和圓柱電池單體的優(yōu)勢顯露無疑。選擇了動(dòng)力電池單體的方向之后，他們進(jìn)一步在控制“熱失控”擴(kuò)散范圍方面進(jìn)行了進(jìn)一步的探索，標(biāo)準(zhǔn)箱體這樣的設(shè)計(jì)出現(xiàn)在他們的動(dòng)力電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中。而標(biāo)準(zhǔn)箱體的設(shè)計(jì)初衷就是在“后安全”問題發(fā)生之后，動(dòng)力電池的“熱失控”可以被控制在單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱體之中而不會(huì)引發(fā)其他的標(biāo)準(zhǔn)箱體“熱失控”以確保司乘人員有時(shí)間實(shí)施救助或自救，并將損失盡可能的控制在有限的范圍之內(nèi)。而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱體的耐熱材料溫度被設(shè)定在了1000攝氏度以上，僅尋找和篩選合適的耐熱材料就花費(fèi)了他們近半年的時(shí)間。

講到這里，這個(gè)主題為“安全”的訪談并沒有結(jié)束，整車安全設(shè)計(jì)的問題成了全程最精彩的部分。在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程當(dāng)中，整體的安全設(shè)計(jì)是全面圍繞司乘人員展開的，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等核心的動(dòng)力系統(tǒng)的在事故當(dāng)中均可被拋棄，而一切的設(shè)計(jì)都是為了確保司乘人員的安全進(jìn)行的。而在這個(gè)企業(yè)的整車設(shè)計(jì)開發(fā)過程當(dāng)中，動(dòng)力電池組的安全問題被提升到了與司乘人員同等重要的地位。在碰撞發(fā)生的時(shí)候整車的潰縮設(shè)計(jì)中不允許布置電池、電路切開控制器、執(zhí)行器等控制單元。進(jìn)一步確保碰撞發(fā)生之后動(dòng)力電池組的安全性。

說到這里，或許讀者已經(jīng)非常好奇這家企業(yè)到底是哪個(gè)？別著急，我們用這個(gè)企業(yè)的負(fù)責(zé)人的一句話作為結(jié)束語之后揭曉。“相比揣在口袋里的手機(jī)電池的安全問題或許是個(gè)人問題，而新能源汽車的動(dòng)力電池的安全問題卻是社會(huì)問題”能將安全問題作為企業(yè)發(fā)展的核心理念，相信不論這個(gè)企業(yè)是傳統(tǒng)汽車企業(yè)還是“造車新勢力”，它都能走的更遠(yuǎn)。