作者｜Hayward

原創(chuàng)首發(fā)｜藍(lán)字計(jì)劃

小米高速起火事故才剛平息，又有媒體爆出湛江徐聞一輛小米SU7連撞兩人后起火燃燒。

再加上更早前極氪009發(fā)生事故并起火燃燒，把乘員燒成重傷的新聞，讓一部分消費(fèi)者再次陷入對(duì)電車“起火”的恐懼中。

當(dāng)尖銳物體刺穿電池包，電池可能會(huì)瞬間起火（2秒以內(nèi)）；好一點(diǎn)的情況是電池包被刺穿電解液泄漏后與空氣接觸的起火，逃生時(shí)間也僅延長(zhǎng)至數(shù)十秒。

而且燃燒時(shí)的溫度也極高。電池?zé)崾Э貢r(shí)，內(nèi)部的溫度可達(dá)800℃以上，噴發(fā)物，甚至引發(fā)局部超高溫火焰，車內(nèi)的溫度會(huì)瞬間飆升至 400℃以上。

爆燃速度快、燃燒溫度高，逃生窗口可能只有十幾秒甚至幾秒，如果說(shuō)之前對(duì)電動(dòng)車“移動(dòng)火葬場(chǎng)”的評(píng)價(jià)只是略帶惡意的調(diào)侃，此時(shí)此刻變成了“刻板印象”。

不少電動(dòng)車車主、準(zhǔn)備提電動(dòng)車的準(zhǔn)車主、考慮買電動(dòng)車的預(yù)備役車主慌了。使用成本低、加速快、配置豪華多樣的電動(dòng)車，怎么偏偏就有電池“易燃易爆”的壞毛病呢？

難道就沒(méi)有不燒的電車嗎？

阿喀琉斯之踵

首先我們得先明確一下今天討論的重點(diǎn)：是“起火”而非“自燃”。

時(shí)至今日還會(huì)無(wú)故自燃的電車已經(jīng)非常少了，如果還有車子無(wú)故自燃的品牌，趁早拉黑吧。隨著電動(dòng)車的馬力越來(lái)越大、大馬力電車越來(lái)越便宜、輔助駕駛越發(fā)被濫用，撞擊后發(fā)生的燃燒，理應(yīng)比“自燃”更值得關(guān)注。

因?yàn)槲覀兌贾溃妱?dòng)車會(huì)起火，甚至是“易起火”，從它姓“電”的第一秒就已經(jīng)決定了。

99%電動(dòng)車著火的直接原因是動(dòng)力電池起火，更時(shí)髦的說(shuō)法是“熱失控”，而電池會(huì)燒起來(lái)，這是由它的物理特性、化學(xué)性質(zhì)先天決定的。

當(dāng)前主流電車使用的電池，無(wú)論三元鋰還是磷酸鐵鋰，本質(zhì)上都是鋰離子電池。

這里插播一下，其實(shí)我們把電車動(dòng)力源叫做“電池”是一個(gè)為了省事又不完全準(zhǔn)確的簡(jiǎn)稱。

“電池”的真相是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的“電池包”（PACK），由電池模組、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)（BMS）、電氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)件組成。

提供電能的電池模組，又以數(shù)量龐大的鋰離子電池電芯串聯(lián)組合為主，還會(huì)配備單體電池監(jiān)控、模組控制、防熱蔓延材料、塑料框架等大量配件，共同提高電池模組的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全性。

小米SU7的發(fā)布會(huì)上有展示過(guò)電池包內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，無(wú)論是采用了比亞迪刀片電池的標(biāo)準(zhǔn)版還是采用了寧德時(shí)代電池的中高配版，電池包內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都大同小異。

｜左：比亞迪刀片電池 右：寧德時(shí)代方塊電池

其中寧德時(shí)代電池包的結(jié)構(gòu)更典型一些，可以看到有多個(gè)被藍(lán)色絕緣材質(zhì)包裹的銀色小鐵盒，這些小鐵盒就是動(dòng)力電池的“電池模組”。

而比亞迪的刀片電池將電芯設(shè)計(jì)為長(zhǎng)薄型并取消了模組設(shè)計(jì)，直接排列插入電池包中，因此在發(fā)布會(huì)演示圖中就看不到“銀色小鐵盒”了，一整片的藍(lán)色是隔熱絕緣材料。

｜刀片電池

組成電池模組的“電芯”，才是最接近我們認(rèn)知的“電池”。它主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成。汽車鋰離子電池功能的原理和手機(jī)上的鋰電池一樣，都是靠鋰離子的在正極和負(fù)極之間的遷移實(shí)現(xiàn)充電和放電。

而鋰電池的正極材料（如三元鋰、磷酸鐵鋰）和電解液（含有機(jī)溶劑）均具有可燃性。

一旦鋰金屬在出異常時(shí)（例如機(jī)械損傷、電芯缺陷、外部加熱等）會(huì)析出枝晶，刺穿隔膜導(dǎo)致短路，瞬間釋放大量熱量，觸發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；電解液中的碳酸酯類溶劑在60-70℃就會(huì)燒起來(lái)，分解時(shí)還會(huì)釋放甲烷、氫氣等易燃?xì)怏w，“火上澆油”。

因此，只要你的電動(dòng)車使用非固態(tài)的鋰電池，無(wú)論是磷酸鐵鋰還是三元鋰，起火的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)一直存在于你座位底下的電池之中，這是這個(gè)世界的物理法則所決定的。

為了最大程度規(guī)避鋰電池的缺點(diǎn)、降低起火的風(fēng)險(xiǎn)，各大車企、電池廠在結(jié)構(gòu)、技術(shù)、設(shè)計(jì)等方面付出了巨大努力。

防火各顯神通

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 38031-2025 電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》，當(dāng)電池單體發(fā)生熱失控后，電池系統(tǒng)應(yīng)確保在5分鐘內(nèi)不起火、不爆炸，為乘員提供逃生時(shí)間。

這個(gè)規(guī)定將于明年7月1日?qǐng)?zhí)行，相當(dāng)于給電池安全下了緊箍咒，強(qiáng)制性要求相關(guān)企業(yè)推出更高安全系數(shù)的電池系統(tǒng)。

作為供應(yīng)商，電池廠提供的防護(hù)技術(shù)是最關(guān)鍵的。作為國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)占比前二的寧德時(shí)代和比亞迪，他們的防護(hù)技術(shù)十分有代表性。

近幾年寧德時(shí)代主推的麒麟電池，官方宣傳稱采用了CTP 3.0技術(shù)（第三代無(wú)模組技術(shù)）和CTC設(shè)計(jì)（電池到底盤一體化），借助底盤的高強(qiáng)度鋼材加強(qiáng)電池包的抗碰撞能力；在碰撞時(shí)0.01秒切斷高壓電，0.2秒釋放殘余電能避免熱蔓延，據(jù)稱最高可以承受120公里每小時(shí)的撞擊不起火。

比亞迪的招牌刀片電池采用磷酸鐵鋰電芯加上長(zhǎng)薄化設(shè)計(jì)，通過(guò)“蜂窩陣列”結(jié)構(gòu)提升整體強(qiáng)度，減少熱失控風(fēng)險(xiǎn)；最近發(fā)布的第二代刀片電池，還通過(guò)內(nèi)凹極柱設(shè)計(jì)和錳元素添加，進(jìn)一步降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)。比亞迪官方稱新電池在針刺試驗(yàn)中依然可以保持無(wú)明火、無(wú)煙的表現(xiàn)，表面溫度僅30-60℃。

除了電池廠提供相關(guān)的安全技術(shù)，車企也會(huì)根據(jù)需要對(duì)電池包的安全進(jìn)一步強(qiáng)化。

比如“329事故”中的小米SU7，小米沒(méi)有直接采購(gòu)電池包，而是選擇采購(gòu)電芯回來(lái)自行封裝。有博主稱小米自行封裝最大的特點(diǎn)就是增加了電芯之間的氣凝膠，能夠大幅度提高電池包熱擴(kuò)散防護(hù)能力。

同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)版的小米也采用了類似寧德時(shí)代CTC的CTB技術(shù)（一體化電池），將電池包于車身框架結(jié)合在一起，理論上確實(shí)能借助車身的剛性提高電池包的抗碰撞能力。

此外在當(dāng)時(shí)的發(fā)布會(huì)上，小米還重點(diǎn)宣傳了車子的電池包采用了電芯倒置技術(shù)。在此前多起的小米SU7 Max版事故中確實(shí)沒(méi)有看到小米汽車猛烈燃燒的案例，最嚴(yán)重一次能見(jiàn)到明火的電池起火，也只在小范圍起火并自行熄滅，當(dāng)時(shí)還被傳為美談。

但這次事故發(fā)生后，根據(jù)界面新聞從小米內(nèi)部人士得到的消息稱，標(biāo)準(zhǔn)版的小米SU7并沒(méi)有支持電芯倒置技術(shù)。這次的起火慘案會(huì)不會(huì)和車子沒(méi)有采用電芯倒置技術(shù)有關(guān)？

其實(shí)客觀來(lái)說(shuō)，小米的安全措施做得不算少了，車企本身在電池方面能做的確實(shí)不多，基本都是以強(qiáng)化底盤防護(hù)、強(qiáng)化散熱為主：

iCAR 03車型搭載的10mm電池防護(hù)裝甲，據(jù)稱能抵御700斤鐵球撞擊不變形；

極氪采用NTP無(wú)熱蔓延技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)，通過(guò)主動(dòng)冷卻和水冷降溫控制熱失控，搭配航空級(jí)熱阻隔材料（耐1000℃高溫）阻止火勢(shì)蔓延；

小鵬全新G6、G9上使用的號(hào)稱能“防子彈”的底盤裝甲，可以有效對(duì)抗來(lái)自地面的沖擊；

還有特斯拉Model Y采用蛇形液冷管路，溫差控制±2℃內(nèi)，更好地避免電池過(guò)熱造成熱失控。

這些措施本質(zhì)都只是電池安全的“錦上添花”。

電池革新進(jìn)行時(shí)

所以，要真正降低電池起火風(fēng)險(xiǎn)、提高電池安全系數(shù)，還得靠電池廠的技術(shù)革新。

比如最近討論熱度很高的大圓柱電池，據(jù)稱相比現(xiàn)有的刀片電池、方塊電池有更高的安全性，寶馬已經(jīng)在營(yíng)銷預(yù)熱自家的大圓柱電池即將量產(chǎn)，并且會(huì)在寶馬第六代電驅(qū)技術(shù)上亮相。

大圓柱電池是一種直徑和體積顯著增大的圓柱形鋰離子電池，典型代表為特斯拉主導(dǎo)的4680電池（直徑46mm，高度80mm）。

它的主要特點(diǎn)是體積更大，容量更大能量密度更高；“全極耳”設(shè)計(jì)，縮短電子傳輸路徑，降低內(nèi)阻散熱更好；結(jié)構(gòu)大改，通過(guò)鋼殼（強(qiáng)度達(dá)550MPa）和定向泄壓設(shè)計(jì)，具備其“零膨脹”特性，增強(qiáng)抗沖擊能力和熱失控管理能力。

不過(guò)看似美好，大圓柱電池估計(jì)在短時(shí)間內(nèi)還是無(wú)法大規(guī)模上車。

特斯拉的大圓柱電池從技術(shù)研發(fā)到規(guī)模化量產(chǎn)花費(fèi)了五年的時(shí)間，目前市場(chǎng)上也只有億緯鋰能跟進(jìn)，供應(yīng)商不夠多電池成本會(huì)是一大難題；特斯拉大圓柱電池的核心工藝干法電極技術(shù)對(duì)極片涂布一致性要求極高，如果其他的電池廠要跟進(jìn)，技術(shù)攻關(guān)是另一大難題。

最后，大家還是不得不把“全村最后的希望”押注在固態(tài)電池上。

早前智己、蔚來(lái)就說(shuō)自己的車輛搭載了“半固態(tài)電池”，在宣傳上多少有點(diǎn)擦邊固態(tài)電池的嫌疑。實(shí)際上，半固態(tài)電池只是引入固態(tài)電解質(zhì)（如氧化物陶瓷），取消隔膜或大幅減薄隔膜厚度，但還是會(huì)保留液態(tài)電解液，依然會(huì)有電解液泄露和起火的風(fēng)險(xiǎn)。

而真正的固態(tài)電池完全采用固態(tài)電解質(zhì)（硫化物/氧化物/聚合物），無(wú)液態(tài)成分，結(jié)構(gòu)上可取消隔膜，正負(fù)極間距可縮至微米級(jí)。理論上電解液換成了固態(tài)電解質(zhì)之后，重構(gòu)離子傳導(dǎo)路徑，可以讓固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)0燃燒風(fēng)險(xiǎn)，電池的體積、重量也能大幅降低。

可惜目前材料創(chuàng)新和工藝突破是量產(chǎn)的主要攔路虎，目前存在于實(shí)驗(yàn)室的固態(tài)電池成本和循環(huán)壽命，還達(dá)不到大規(guī)模應(yīng)用的階段。

我們離完全不會(huì)起火的新能源車還是太遙遠(yuǎn)了。

不過(guò)也不用這么快著眼于那么遙遠(yuǎn)、充滿不確定性的未來(lái)，當(dāng)下車企、電池廠們能做的還有很多。

比如上面提到的小米SU7標(biāo)準(zhǔn)版沒(méi)有搭載高級(jí)版本擁有的電芯倒置技術(shù)，基于電池安全的配置，理應(yīng)全系標(biāo)配，或者至少配備同級(jí)別的電池安全防護(hù)方案。

再者，消費(fèi)者有權(quán)知道新能源車真實(shí)的事故起火率、具體的起火原因、準(zhǔn)確的技術(shù)分析，這樣的資料越齊全越好，讓消費(fèi)者能更加慎重地在電車和油車之間考慮。

最后，生命應(yīng)該掌握在自己手中。不要超速，不要濫用輔助駕駛，開(kāi)車時(shí)保持清醒不醉駕不疲勞駕駛...

不出事故，才是不起火的最好辦法。

參考資料：

意昂工課《新能源汽車電池組成及原理匯總》

汽車生活家《鋰電池PACK的全面知識(shí)解析》

海子與山《比亞迪刀片電池技術(shù)全面解析》