比亞迪電動車起火，叩問電池安全問題幾何？ - 全文

　　比亞迪曾公開表示，旗下的電動車搭載的鐵電池通過了

　　5月26日，深圳比亞迪電動出租車e6被跑車以100公里以上速度從尾部撞擊后起火，車內(nèi)三人當(dāng)場死亡，最后燒得只剩車架。目前對車輛的具體技術(shù)調(diào)查結(jié)果還沒有出來，我們只能分析起火燃燒的幾種可能原因。

　　需要特別指出的是，這些分析只是出于讓中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)今后更加健康發(fā)展的良好愿望，并非對e6及動力電池的安全性做結(jié)論。因為任何車輛在直接受到如此猛烈的飆車撞擊時，都可能出現(xiàn)本次e6的結(jié)局。

　　動力電池安全性是全球問題

　　新能源汽車出現(xiàn)燃燒在國內(nèi)外不只一次，且不只比亞迪一家，只不過本次e6發(fā)生了人身傷亡的慘劇，才引起公眾如此強烈的關(guān)注。

　　2011年，中國新能源汽車發(fā)生了三次自燃事故：4月，杭州眾泰純電動出租車動力電池自燃，7月，上海公交車電池系統(tǒng)自燃，9月，深圳五洲龍混合動力大巴配電箱保險自燃。

　　杭州眾泰純電動出租車的自燃，經(jīng)浙江省質(zhì)量技術(shù)檢測研究院認(rèn)定，是由于動力電池使用過程中，出現(xiàn)了漏液、絕緣受損及局部短路。

　　另外，2011年5月，美國國家交通安全管理局（NHTSA）對增程式電動汽車雪佛蘭Volt進行了猛烈的側(cè)面和翻滾碰撞測試，在停車場放了3周后，出現(xiàn)起火。在實際使用中，由于還未發(fā)生過如此猛烈的撞擊，因此，未出現(xiàn)過起火事故。NHTSA表示：測試就是讓鋰離子電池組受損，本意是模擬真實環(huán)境中的碰撞，沒想到這導(dǎo)致了起火。

　　為此，美國啟動了一項為期3年關(guān)于檢驗電動車鋰離子電池是否是造成電動車自燃根源的調(diào)查，將深入研究高壓電池是否會在充電時或車輛被撞后引發(fā)起火事故。中國新能源汽車管理部門是否也應(yīng)借這次e6的事故，開展類似的調(diào)查呢？

　　自產(chǎn)電池出事說明安全性有待加強

　　本次e6電動車出現(xiàn)起火燃燒的情況，可能有2個原因：1.汽車的防撞結(jié)構(gòu)可能存在問題；2. 動力電池在極高速碰撞中的安全性及防范能力。

　　動力電池的安全性是電動車中使用中最應(yīng)受關(guān)注的問題。中國的整車企業(yè)對動力電池均不太熟悉，因此，大多數(shù)企業(yè)都采用外購電池的方式。而國外的整車廠，如豐田、日產(chǎn)等通常會將動力電池企業(yè)納入自己的運營管理體系，以嚴(yán)格保證質(zhì)量。比亞迪與其他中國廠商不一樣，e6用的磷酸鐵鋰電池是自己生產(chǎn)的。

　　純電動汽車在行駛中發(fā)生主動或被動追尾撞擊事故是不可避免的，而磷酸鐵鋰動力電池的一個重要特點就是抗撞擊、耐高溫，電熱峰值可達350—500℃，號稱在最惡劣的交通事故中也不會爆炸。比亞迪事后發(fā)布的公告也稱，e6電動車經(jīng)過了國家權(quán)威部門的檢測，碰撞和擠壓測試均符合國家法規(guī)。

　　深圳貝特瑞的梁奇副總經(jīng)理表示，目前中國動力電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理性，及通過這些標(biāo)準(zhǔn)的過程嚴(yán)謹(jǐn)性都有待提高。

　　一位不愿透露姓名的國內(nèi)知名動力電池企業(yè)負(fù)責(zé)人在接受《日經(jīng)技術(shù)在線》專訪時強調(diào)指出：“動力電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于國家標(biāo)準(zhǔn)，而企業(yè)自身的標(biāo)準(zhǔn)又應(yīng)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”

　　東莞杉杉電池材料公司總工程師丁詳歡在接受專訪時也表示：“e6電池雖然通過了國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的檢測，但這是否也說明目前的國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于保障電動汽車的安全性仍然不夠？”

　　亡羊補牢，未為晚矣

　　丁詳歡進一步分析稱：1.材料的安全性不等于電池的安全性。e6使用的是磷酸鐵鋰電池，磷酸鐵鋰這種正極材料雖然比三元材料、錳酸鋰在耐過充和熱失控等方面更安全，但電池由多種部件構(gòu)成，安全性需要正極、負(fù)極、電解液、隔膜、電池設(shè)計等諸多因素綜合考慮。比亞迪的電池技術(shù)和電動汽車設(shè)計能力在國內(nèi)也算強勁，但此次事故仍出現(xiàn)了嚴(yán)重后果，說明e6在電池組的安全設(shè)計方面仍可能存在缺陷，對極端情況的考慮與檢測還不夠，今后需要提高檢測的標(biāo)準(zhǔn)，加強電池組在強烈撞擊、擠壓、穿刺等濫用情況下安全性能方面的檢測。

　　2.電解液的安全性仍需要提高。鋰離子電池是一個含能量較高的體系，而且在短路等意外情況下極易釋放能量，導(dǎo)致火花、熱失控等（在短路的情況下，即使幾伏特的電池也可能產(chǎn)生電火花，更不要說總電壓高達300多伏的電池組）。在鋰離子電池的構(gòu)成主材中，負(fù)極、電解液和隔膜均能被引燃，其中負(fù)極（特別是充電態(tài)下）的活性很強，易于著火。電解液也是重要的危險因素，由于其易燃性和流動性（大部分動力電池使用液態(tài)電解液，具有流動性，易燃燒的特點），動力電池破裂時，自由流動的電解液易于被點燃，更可能加劇這一過程。如果電解液能夠阻燃或者不燃，即使此次車禍發(fā)生，也可能不會烈焰騰空，車內(nèi)乘客也許也不致罹難。以此看來，對于動力電池這類應(yīng)用，加強對電解液阻燃性的研究與應(yīng)用，是今后應(yīng)該非常重視的方向。

　　3.新生事物的成長不會一帆風(fēng)順，電動汽車的發(fā)展是化石燃料枯竭的大背景下，不可逆轉(zhuǎn)的潮流與趨勢，此次事故不會對國內(nèi)電動汽車行業(yè)的發(fā)展造成阻礙，但確實提醒電動汽車廠家需要更謹(jǐn)慎對待動力電池的安全性，真正把安全性研究和預(yù)防工作做扎實，同時制訂更為符合實情的標(biāo)準(zhǔn)。

　　前面那位不愿透露姓名的國內(nèi)知名動力電池企業(yè)負(fù)責(zé)人也分析指出，首先，偶然中包含著必然。此次事件對整個行業(yè)都是重要警示，任何企業(yè)都不應(yīng)該幸災(zāi)樂禍。

　　第二，磷酸鐵鋰材料自身穩(wěn)定性、安全性遠高于其他鋰電池正極材料，但現(xiàn)有商業(yè)化的鋰電池電解液中的有機溶劑是易燃易爆物品，這一點必須清醒認(rèn)識。在電池單體設(shè)計時，就必須考慮到電解液泄露后可能發(fā)生的各種情況，對可能的風(fēng)險進行有效防范。單體電池如果不具備自我防范功能，就必須嚴(yán)格限制其能量，并在系統(tǒng)集成時增加進一步的監(jiān)測與防范功能。

　　第三，電池管理系統(tǒng)能影響串聯(lián)電池間、電池與負(fù)載間、電池與充電器間的物理相互作用，但對電池內(nèi)部的自發(fā)化學(xué)反應(yīng)無能為力。電池管理系統(tǒng)只能起輔助調(diào)整保護作用，不能起決定保護作用。

　　第四，一定要堅守＂安全第一、成本第二＂的理念。盲目追求低成本而忽略安全可靠性，會斷送整個產(chǎn)業(yè)的前途。希望行業(yè)同仁更加重視電池質(zhì)量，安全設(shè)計、生產(chǎn)和使用。

　　第五，各種車輛內(nèi)的鋰電池系統(tǒng)（如放置在后排座位下車輛底盤處或后備箱里）必須與車內(nèi)人員實行有效的物理防火隔絕，避免比亞迪e6的這種悲劇再次發(fā)生。

　　他同時堅信，這次事故不會影響中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程。

　　復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系鋰電池研發(fā)中心教授吳宇平在也提出了4點建議：

　?、俳窈螅枰_發(fā)使電解液在電池受到強烈撞擊后，可快速變成膠體的技術(shù)，這樣可避免電解液泄漏生成的氣體發(fā)生爆炸。中科院成都有機化學(xué)研究所已進行了聚合物電解質(zhì)膜的研發(fā)，以便把電解質(zhì)固態(tài)化，提高聚合物鋰離子電池的電化學(xué)穩(wěn)定性和安全性。但是目前不太成功，主要是產(chǎn)品安全壽命不夠長。

　　②要強化單體電池、電池組一致性、系統(tǒng)和整車的設(shè)計理念。

　　③開發(fā)成熟的動力電池水冷技術(shù)，替代現(xiàn)有的空氣冷卻。美國已有廠商開發(fā)出這種技術(shù)。

　?、軇恿︿囯姵仉S著使用時間的增長，安全性會越來越差，而這是目前各國均未測試過的，國內(nèi)企業(yè)及研究機構(gòu)有必要進行這方面的測試研究。

　　50萬輛新能源汽車的目標(biāo)是否過于激進

　　國務(wù)院近期頒布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》中提出：到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷量達到50萬輛。大量資本也正陸續(xù)涌入這個發(fā)燙的市場。

　　在筆者近兩年曾經(jīng)試駕過的一些國內(nèi)外新能源汽車中，雖然未直接出現(xiàn)安全事故，但是明顯感覺到了廠商們對電動車和動力電池各種性能（包括安全性）不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难邪l(fā)態(tài)度和急于上市表功的心情。筆者認(rèn)為，“50萬”中那個“0”去掉，較為客觀。

　　吳宇平表示，政府規(guī)劃要合理可行，企業(yè)要正確、全面理解國家新能源戰(zhàn)略意圖，并注意資本市場的影響，正視目前動力電池的技術(shù)水平，一步一個腳印，切忌盲目求快。他對《規(guī)劃》目標(biāo)的實現(xiàn)同樣表示不太樂觀。他還提出，新能源汽車應(yīng)暫緩在公共交通等領(lǐng)域應(yīng)用，宜先在電動車、動力電池企業(yè)負(fù)責(zé)人及政府公務(wù)用車中推廣，以恢復(fù)、提振公眾對中國新能源汽車的信心。

　　梁奇也指出，新能源汽車及動力電池是對安全性要求較為特殊的產(chǎn)業(yè)，需國家像兩彈一星那樣組織技術(shù)攻堅，而不應(yīng)被作為普通的商業(yè)項目盲目發(fā)展。另外，企業(yè)及政府有義務(wù)向公眾說明電動汽車實際使用中可能存在的各種安全隱患。

　　經(jīng)歷本次事件后，中國新能源汽車行業(yè)不應(yīng)因噎廢食。目前暴露出的缺陷及問題，所有整車和動力電池企業(yè)都要認(rèn)真分析原因，吸取教訓(xùn)并及時解決。


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　　暴露上市檢測漏洞

　　高溫、高壓、撞擊等國家級嚴(yán)格實驗測試。

　　5月26日凌晨，深圳街頭發(fā)生一起重大交通事故，一輛比亞迪E6純電動出租車被追尾后起火，車內(nèi)三人當(dāng)場死亡。這是國內(nèi)首宗純電動車起火燃燒導(dǎo)致乘員死亡的案例。據(jù)現(xiàn)場目擊者回憶，比亞迪電動汽車被撞瞬間著火，火勢達三四米高。

　　有專家質(zhì)疑稱，盡管在很強的外力下，沒有什么動力系統(tǒng)是安全的，但是，在此次事故中，肇事車輛日產(chǎn)GTR跑車和另一輛被撞桑塔納出租車都并未出現(xiàn)起火、這就不得不讓人懷疑，比亞迪電動汽車是否經(jīng)過了嚴(yán)格的碰撞測試。

　　此前，比亞迪曾公開表示，旗下的電動車搭載的鐵電池通過了高溫、高壓、撞擊等國家級嚴(yán)格實驗測試。

　　但是，一位鋰電池業(yè)內(nèi)人士告訴財新記者，一般電動車的公告測試和汽油車不一樣，電動車是在北京、重慶或三亞做，大多數(shù)是在重慶，而在測試的時候，往往是把電池的電量釋放到剛剛能滿足驅(qū)動要求，而不是電量充滿的時候測試，這樣就不容易出問題，這也是行業(yè)內(nèi)的一個潛規(guī)則。

　　“現(xiàn)在對于電動汽車的碰撞測試不是一種工況測試，而是一種半工況測試?！彼f，“很多廠家不夠嚴(yán)謹(jǐn)?！?/p>

　　當(dāng)然，電動車起火未必是電池的問題，也可能是電路的問題。例如，2011年杭州電動汽車自燃事故，就是由內(nèi)部短路造成的，而不是電池問題。上述業(yè)內(nèi)人士表示，電動車在被撞瞬間，如果電路是通的，電流就會聚集到車輛被異物擊穿的地方，電流瞬間增大，造成車輛起火。

　　而對汽油車來說，經(jīng)過上百年的技術(shù)積累，已經(jīng)實現(xiàn)了在碰撞之后熄火、油路關(guān)閉的慣例。如果油箱不損壞造成漏油，一般就不會起火。

　　截至目前，比亞迪電動出租車在深圳已運行兩年。

　　對碰撞后實現(xiàn)斷路的問題，比亞迪曾經(jīng)就“E6先行者”如此介紹，“采用高強度、高剛性的籠3H車身結(jié)構(gòu)，能保證前倉和其他部位變形后，乘員倉室空間不致于因遭到侵襲而變形，最大程度保護駕乘人員的人身安全?！?/p>

　　而碰撞高壓電路自斷系統(tǒng)能在達到一定碰撞程度時，車內(nèi)高壓電路將會自動斷開，有效保障用車安全。此外，E6先行者還有9重防電措施：“電池包自密封、電池鎖止機構(gòu)、高壓線自屏蔽、地板屏蔽、漏電保護器、強撞擊自動斷電、異常狀態(tài)監(jiān)視報警系統(tǒng)、防短路散壓閥及緊應(yīng)急開關(guān)自熔保險?！?/p>

　　但是，這些系統(tǒng)都未能在5月26日凌晨保住電動出租車上三位乘客的生命。上述業(yè)內(nèi)人士表示，現(xiàn)在各個電動汽車廠家的自動保護開關(guān)，都是理論上的，沒有經(jīng)過什么實踐檢驗，往往反應(yīng)時間要幾秒到十幾秒，而這時候，電動汽車可能早已經(jīng)著火了。

　　截至目前，比亞迪電動出租車在深圳已運行兩年。2010年5月17日，首批純電動出租車在深圳投入商業(yè)運營，后來又增加了300輛。據(jù)廠家公布的信息，截至2012年2月29日，在深圳投入公交運營的該品牌純電動出租車?yán)塾嬁傂旭偫锍坛^1250萬公里，單車最高里程近19萬公里。

　　中國北方車輛研究所國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬對網(wǎng)易汽車表示，確實曾對上述事發(fā)品牌電動車的電池模塊做過擠壓測試，電池模塊50%變形后，并沒有發(fā)生起火燃燒，當(dāng)時測試的擠壓力相當(dāng)于時速50公里的碰撞。

　　而更為重要的是，這種測試只是針對電池單體，而不是電池組。同濟大學(xué)汽車學(xué)院副院長孫澤昌告訴財新記者，即便車輛本身有自動斷電能力，但是，如果碰撞后車體變形非常厲害，驅(qū)動部分和電源的連接部分?jǐn)嗟?，電池?nèi)部也會短路發(fā)熱著火。

　　他說，現(xiàn)在認(rèn)證的測試只測單體，不測電池組，安全性也是測單體，而上百個單體才能組成電池組，一個單體是安全的，不代表集成在一起是安全的。而中國目前對電池組缺乏測試的能力，只能逐步完善。首先要定標(biāo)準(zhǔn)，具體怎么測，測什么，沒有統(tǒng)一的意見。

　　問題在于，就在能否保證安全還未有定論的時候，電動汽車就在各地上路了。