栋察：三元锂电池被关“小黑屋” 特斯拉也得妥协？

5月12日，工业和信息化部（以下简称工信部）针对电动汽车连下三道强制性国家标准，将电动汽车的安全性做出强制性提升要求。新的国家标准预计将于2021年1月1日起开始实施。

其中，《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时，重点强化了电池系统热安全、机械安全、电气安全以及功能安全要求，试验项目涵盖系统热扩散、外部火烧、机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、振动泡水、外部短路、过温过充等。特别是标准增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

中国新能源汽车产业的快速发展，大幅提升了电池安全在整车安全中的影响因素。自从去年大篇幅的电动汽车自燃讯息爆出后，电池安全也成为了新能源汽车产业所不可忽视的重中之重。

然而，2019年的多起蔚来自燃事故与特斯拉自燃事故，引发了众多消费者的恐慌，却并没有引起汽车厂商们的足够重视。在日益苛刻的新能源补贴规定的促进下，车企们为了市场售价与营销噱头，纷纷继续加大在三元锂电池能量密度等方面的投入。如此激进做法的背后，自然伴随着众多安全隐患，今年年初，尽管受疫情影响，消费者出行热情有所下降，但电动车们依旧没能躲过“灵异”的自燃现象。5月刚过，一台理想ONE与Aion S的自燃信息，再次让公众视野聚焦纯电动车安全。

图片来源：工信部

尽管纯电动车自燃的原因多种多样，但抛去无故自燃和外力碰撞等因素，大部分纯电动车的自燃的源头都指向了整车中的重要部件——动力电池。

在大多数纯电动车自燃事件的结果分析中，动力电池的热失控，导致内部电极与外界空气接触，进一步导致高温出现从而引起自燃，占据了绝大部分事故的主因。此外，还有因为散热性能不达标，内部电路进水引发短路，或电池外壳损坏，导致电解液泄露从而自燃。

比亚迪针刺实验

而工信部对于动力电池的全新规定，正是考虑到在动力电池产生热失控等可能发生自燃的前提下，保障消费者必要撤离时间的硬性要求。热失控后5分钟内不起火不爆炸，从人员撤离的角度来说，这个时间依旧很很紧张。但是对于已经泛用三元锂电池作为电芯主材料的汽车厂商和材料商而言，5分钟时间却几乎意味着“三元锂电池”时代的终结。

图片来源：EVTank

按照过往的自燃案例来看，特斯拉所采用的松下供应三元锂电池，从热失控报警到起火，只需短短5秒钟。近日一台自燃的东风郑州日产帅客EV，这一全套过程也仅用了30秒时间。根据此前比亚迪推出刀片电池时的针刺试验来看，三元锂电池在形成内部短路时，温度会迅速升高，正极材料高速分解的游离氧会进一步增加各种化学反应的热量产生，同时伴随电池内部压力的上升，最终产生燃烧甚至爆炸，而这一整个流程往往发生在一瞬间。所以就三元锂而言，就连那台帅客EV的30秒，也已经是难得一遇，更别说是坚持上5分钟了。

5月8日广东省东莞市自然的帅客EV

那么是不是现阶段的三元锂电池车主就只能听天由命了呢，实则不然。从“规定”的附录来看，三元锂电池在引起热扩散之前，需要提前5分钟给到车内乘客预警信号，这则附录变相承认了三元锂电池的热失控是难以控制和补救的。但正如我们在前文中所提到，由于纯电动车的大部分自燃事故并非刺穿短路所致，所以碰撞致使的电池变形以及过充导致的温度过高等问题，才是车企与电池厂商真正需要提防预警的问题。而这一弊端，可以通过加强电池组结构以及优化电池的热管理系统来提升安全性。三元锂电池厂商在近半年时间需要做的是，尽快找到热失控下，威胁到驾驶舱安全的时间点，并针对这个扩散时间尽早对车内乘客做出预警。

比亚迪刀片电池

当然，也有消费者会心有余悸，既然纯电动车需要承担如此高的自燃风险，那么热失控就这的无法避免了吗。也许在短期内，三元锂电池是做不到，但是如果将材料换成磷酸铁锂电池，这个问题或许能够得到进一步解决。更加优秀的热稳定性，令磷酸铁锂电池再次回归主流视野。比亚迪作为磷酸铁锂电池研发的领跑者，在前不久推出的刀片电池，便将安全性能提升至了首位。

不难预见，随着未来比亚迪刀片电池的上市，再加上特斯拉刚刚官宣的未来会采用磷酸铁锂电池信息，短期内，国家政策由过去单纯追求续航里程转向电池安全的大趋势几乎已成必然。“成也政策、败也政策”，当年比亚迪因为续航而不得不在旗舰产品上采用的“三元锂电池”，在日益清晰的安全标准下，也即将告别主流舞台。

长城蜂巢无钴电芯

与此同时，针对三元锂中不稳定因素“钴”元素的剔除，也在各车企中有条不紊的进行。今年3月，特斯拉与宁德时代宣布将携手研发无钴电池，并于近日表示年底即将有可实装的产品出现，而长城旗下的动力电池公司蜂巢也发布无钴电池。更有甚者，广汽在前日宣布石墨烯电池已经排上日程，未来动力电池的形态究竟由会朝向哪个方向发展，现在下定结论还为时尚早。但可以确定的是，随着安全性能需求的大幅提升，当下三元锂电池近73%市占率的独霸局面将被逐步打破。

除了在电池本身性能上的提升，不少还在充电服务方面下了一番功夫。如比亚迪唐、荣威eRX5等车型，均提供有预约充电功能，不仅能够帮助用户使用半价的夜间充电，也能够在一定程度上防止过充状况的出现。

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