摘要
總體來看，電動汽車安全不容妥協，應該從源頭上解決問題，電池熱失控不擴散在目前階段應成為标配。
在這次電動車百人會上，工信部副部長辛國斌提出“健全法規标準，提升品質安全水準”，特别提到“釋出實施新能源汽車企業安全體系建設指導意見，提升動力電池熱失控報警和安全防護水準，讓消費者更喜歡買，更放心用”。
電動汽車發展到現在，使用者需求主要聚焦在續航裡程、快充，而安全是底線。動力電池安全是新能源汽車安全的重要組成部分，解決動力電池的安全問題能極大程度解決使用者對于新能源汽車的安全焦慮。特别是電動汽車出現在生活中越來越多的封閉建築空間，如車庫、地下停車場、防空掩體等，這些封閉空間排煙慢、視線差、救援難度大，對電動汽車安全問題提出了更高的要求。
01
盤點動力電池安全技術
如果在電池單體失效的情況下，系統不發生熱擴散，就能極大降低熱失控後的煙氣危害；建築物内，如果隻是局部出現個别電芯單體熱失控産氣量，比較容易把排煙的範圍控制住。這樣的話，公衆對于下個階段大規模的保有新能源汽車會比較有信心，對新能源汽車的安全性認知也更充分，可以最大程度保護生命财産安全。
▲圖1.動力電池在封閉空間裡面的熱失控帶來的問題
我們首先還是來看一下中國動力電池安全法規的要求，2020年5月，工業和資訊化部宣布，由其組織制定的GB 30381－2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》強制性國家标準由國家市場監督管理總局、國家标準化管理委員會準許釋出，并将于2021年1月1日起開始實施。《電動汽車用動力蓄電池安全要求》特别是标準增加了電池系統熱擴散試驗，要求電池單體發生熱失控後，電池系統在5分鐘内不起火不爆炸，為乘員預留安全逃生時間。
▲圖2.中國領先于全球率先
在電池熱失控擴充實驗中積累了很多
随着2021年的推進，中國電池企業的動力電池和車企，開始在電池安全技術方面不斷釋出技術，主要包括：
▲圖3.不完全統計時間線的熱不擴散電池
電池企業
甯德時代、弗迪電池、中創新航、欣旺達、蜂巢能源
汽車企業
比亞迪、江淮汽車、廣汽乘用車、東風岚圖、長城汽車、吉利極氪
時間軸主機廠&動力電池廠商技術概覽
◎ 2020年01月
比亞迪的刀片電池
◎ 2020年03月
江淮的蜂窩電池
◎ 2020年09月
甯德時代推出NCM811 NP電池
◎ 2020年12月
蜂巢能源釋出的果凍電池
欣旺達推出不起火電池
◎ 2021年03月
廣汽推出彈匣電池
東風岚圖推出琥珀電池
◎ 2021年06月
長城推出大禹電池
◎ 2021年07月
極氪推出極芯電池
這一系列的電池系統的釋出，都是在電池熱失控擴充實驗5分鐘的基礎上，達到電池熱失控不擴充的效果。但如2022年“兩會”期間，人大代表、長城汽車總裁王鳳英“推動動力電池熱失控防護技術應用”的提案所言，以動力電池熱失控防護為方向，多家車企推出相關安全技術，但由于業内認識不足，新技術推廣應用遠不及預期。
是以，在标準制定層面，工信部也釋出了2022年汽車标準化工作要點，明确提出要啟動動力電池安全标準修訂，提升熱失控預警和安全防護水準。是以從這個意義上來看，在未來的标準修訂中，可能會從強制性标準角度提高熱擴散要求，大幅提高安全門檻。
02
汽車企業對于車主安全的保障
在百人會甯德的講演材料裡面，很有趣的地方在于，2020年還隻有14%的企業有“高要求”認為電池應該出現單體熱失控，系統不擴散的要求。絕大多數企業已經在2021年，對不熱擴散技術要求高達86%，也就是車企也在快速提高這個設計需求，認為電芯可以有故障，但是車不能燒起來，這個是共性的技術。
▲圖4.甯德時代統計汽車企業的對于電池熱擴散的要求
目前技術的手段資料：
化學體系的差異，難度三元811大于三元5系大于磷酸鐵锂，目前主要的難度還是在高鎳電芯方面存在挑戰。
電芯之間的熱隔絕材料，以氣凝膠為例，電芯間隔熱材料在滿足不同化學體系電芯膨脹對空間的需求條件下，在第一層隔絕電芯之間的熱失控。
一定電池區隔之間可使用隔熱材料：每隔一定的電芯數量間都采用高溫絕熱複合材料，然後配合防護罩設計定向排爆出口，将高溫氣火流排出。
洩壓和排氣：通過設計多種類換流通道設計，控制熱源按預定軌迹流動，減少對相鄰電池區塊進行熱沖擊；并且控制電芯熱失控排出的氣火流，在不同結構通道内的均勻分布，設計縱向通道（底部換流通道）等，避免對相鄰的電芯産生急劇性的熱沖擊，引發第二次熱失控。
絕緣設計：對電池包内的高壓部件進行絕緣防護，對電池包内的高壓連接配接及高壓安全區域進行高溫絕緣防護設計。
在這次百人會上，甯德時代的8系産品已實作NP（不熱擴散），并且滿足1000km的新一代高比能NP産品将實作量産。
2022年從低續航安全到高續航安全，是有一個過渡的，随着低續航版本的磷酸鐵锂滲透越來越快，在這個領域的帶有超快充能力的三元電池的安全性也需要更上，一旦具備了這樣的條件，中國的電池系統安全性就補上了完整的版圖。
中國是第一個引導熱失控傳播實驗5分鐘預警的要求的，在動力電池安全領域标準制定應該有中國自信，在目前的條件下，不應該因為GTR是5分鐘就止步不前，中國新能源汽車走在全球前列，也要勇于引領國際标準。
我個人認為，正好借着工信部的專家組對于電池安全的标準進行更新，在修訂标準的時候考慮行業技術發展的階段和中國消費者的剛性需求，在這些條件已經成熟下，建議把“不熱擴散技術納入新國标”，這樣也符合我們發展新能源汽車的初衷。