[汽車之家 深評] 電車之“火”已有燎原之勢,，近日來特斯拉、蔚來,、榮威和比亞迪等接二連三的起火事件,，正在震動整個新能源汽車行業(yè)。這場引發(fā)用戶對新能源汽車信任危機的事故背后,，不僅僅是表面起火那么簡單,，更關鍵的“導火索”是車企對動力電池技術的策略選擇。我們就以特斯拉為樣本,，來分析一下事故背后的深層次原因以及防范可能性,。
●《深評問道》是什么？
《深評問道》是汽車之家首個面向行業(yè)端用戶打造的節(jié)目,，特約汽車行業(yè)資深從業(yè)者執(zhí)筆,，獨家解析／揭秘行業(yè)大事件。除了熱鬧表象,，我們更想向您呈現(xiàn)對事物本質(zhì),、因果以及未來可能性的探究和思考。
本期行業(yè)評論員——小丹尼,，中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會特聘青年專家,，朗迪咨詢合伙人，曾就職于紐交所上市公司戰(zhàn)略投資部,，主要研究新能源和智能汽車領域,。
60s快速了解核心論點：
1、此次特斯拉自燃事故主要問題在于電池的選擇,。特斯拉選用的三元鋰電池,，能量密度高且技術先進,，但安全性爭議較大。
2,、上海車庫自燃事件是特斯拉命運的一個縮影,，這不僅僅是因為特斯拉在純電動車EV領域累計交付數(shù)量最多，更主要是特斯拉的激進策略,。
3,、盡管馬斯克曾表示固態(tài)電池“有一定前景”，但是距離技術成熟還需要時間,，目前也不足以“改變特斯拉的戰(zhàn)略”,。
特斯拉起火事件回顧
特斯拉在上海車庫自燃的一把火，想不“火”都難,。因為這次起火的特殊性在于“三合一”：車處于靜態(tài)非行駛狀態(tài)+非充電狀態(tài)+電池自燃,，加上又有視頻監(jiān)控公開，順便還點燃了旁邊的奧迪等小伙伴們,。緊跟著還不到24小時,，西安蔚來授權服務中心的蔚來ES8也自燃一把（官方解釋說底盤撞擊導致電池包擠壓變形），相當于又添了把柴火,。
雖然特斯拉曾多次強調(diào)過自己獲得“雙五星”安全評級,，但享受聚光燈的同時，特斯拉和馬斯克也要忍受被人們用放大鏡來觀察其錯誤,。畢竟新能源汽車還是新生事物,，消費者對電池特性、起火原因和后果都缺乏清晰認知,，也會有更多擔心,。
從2012年起，特斯拉開始大規(guī)模交付,，但是車輛自燃,，更確切來說電池起火，早已經(jīng)不是新鮮事了,，光是被公開報道出來的特斯拉電池起火就近50起,。
| 特斯拉起火事件匯總 | ||||
| 時間 | 車型 | 地點 | 事故 | |
| 2013年10月 | Model S | 美國西雅圖 | 底盤碰撞到金屬物體，電池起火 | |
| 2013年10月 | ModelS | 墨西哥 | 高速行駛時撞混凝土墻和樹,，電池起火 | |
| 2013年11月 | ModelS | 美國田納西州 | 底盤碰撞到拖車掛鉤,，電池起火 | |
| 2013年11月 | ModelS | 美國加州 | 車庫充電時起火 | |
| 2014年2月 | ModelS | 加拿大多倫多 | 在私人車庫起火 | |
| 2016年1月 | ModelS | 挪威 | 在充電站充電時起火 | |
| 2016年8月 | ModelS | 法國 | 試駕期間起火 | |
| 2017年1月 | ModelS | 中國合肥 | 在地下車庫自燃 | |
| 2017年3月 | ModelS | 中國上海 | 使用充電樁充電時起火 | |
| 2017年4月 | ModelS | 美國紐約 | 行駛中突然起火 | |
| 2017年12月 | ModelS | 美國 | 被拖到維修店之后起火 | |
| 2018年6月 | ModelS | 美國洛杉磯 | 行駛中突然起火 | |
| 2018年12月 | ModelS | 美國加州 | 行駛中突然起火 | |
| 2019年1月 | ModelS | 中國重慶 | 在地下車庫突然起火 | |
| 2019年2月 | Model X | 美國匹茲堡 | 在車庫突然起火 | |
| 2019年3月 | ModelS | 中國上海 | 在超充站充電時起火 | |
| 2019年3月 | ModelS | 中國廣州 | 在小區(qū)地下停車場自燃 | |
| 2019年4月21日 | ModelS | 中國上海 | 在小區(qū)地下停車場自燃 | |
| 2019年5月3日 | Model S | 美國舊金山 | 在私人車庫自燃 | |
| 制表：汽車之家行業(yè)評論員 | ||||
以上事故列表排除了一些人為超速或酒駕撞車造成的自燃事故，比較令人慶幸的是,，主責為特斯拉公司的自燃事件,，還沒有造成重大人員死亡事故，否則那更是大新聞了,。
然而,，本文想探討的不僅僅是這件事本身,。上海車庫自燃事件是特斯拉命運的一個縮影，雖然看上去是偶發(fā)的,，但從墨菲定律來看——如果壞事情有可能發(fā)生,，不管這種可能性有多小，它總會發(fā)生,。當然,，大家知道讓墨菲定律成立的前提有兩個：1、大于零的概率,；2,、時間足夠長。特斯拉不僅在純電動領域交付數(shù)量多,，而且對于電池技術方案的選擇策略也很激進。
『特斯拉電池組』
激進的電池技術策略是否靠得注,？
現(xiàn)在電動車電池主流方案分為兩大陣營,，區(qū)分在于電池正極材料：一種是磷酸鐵鋰電池——能量密度有限、重量相對較高,，但是具備價格更低,、循環(huán)使用壽命更長以及耐高溫更安全等特質(zhì)；另外一種是三元鋰電池,，能量密度高且技術先進,，但是安全性方面不如磷酸鐵鋰穩(wěn)定。
如果說磷酸鐵鋰電池像乖乖女,，那三元鋰電池像辣妹：磷酸鐵鋰電池的儲能最高僅150Wh/kg,，而特斯拉采用的18650三元鋰電池儲能密度達到了250Wh/kg，最新采用的21700電池則超過了300Wh/kg,，兩者相差一倍之多,。
由于磷酸鐵鋰電池的能量密度上限不高，制約了磷酸鐵鋰電池發(fā)展,。在2016年之前,，磷酸鐵鋰電池作為主要動力電池正極材料，產(chǎn)量和產(chǎn)能都迅速擴大,，但在2016年之后,，三元鋰電池取代了磷酸鐵鋰電池成為了動力電池正極材料的主要發(fā)展方向。說白了就是磷酸鐵鋰電池由于天花板不夠高過時了,，三元鋰電池流行當?shù)馈?/p>
特斯拉不僅是最早選用“辣妹”的企業(yè),，而且還是“穿著最大膽的辣妹”。為什么這么說,？三元鋰電池方案也被分為兩大流派,。一是國內(nèi)常用的鎳鈷錳（NCM）：按照三者含量不同,，NCM材料可分為NCM111、NCM523,、NCM622,、NCM811等，其中后面的數(shù)字代表的就是三者的比例,，高鎳化能帶來更高的能量密度,，也就越不穩(wěn)定。另外一大流派是特斯拉選用的鎳鈷鋁（NCA）,，常見的配比為8:1.5:0.5,，已經(jīng)跟NCM體系中的高段位811有得一拼。
電池材料本身不夠穩(wěn)定,，而且特斯拉又采用了大容量長續(xù)航的方案,，一輛車的電池包集成了7000-9000余節(jié)18650型或21700型號電芯，每組電芯都有2個正負極觸點,，連接電芯的觸點就多達14000-18000余個,，可見監(jiān)控難度之大。據(jù)公開資料顯示,，特斯拉采用的NCA三元鋰電池熱失控溫度不超過200度,，再加上三元材料在達到一定溫度時，還會分解釋放出極其活潑的初生態(tài)氧,，即使沒有外界氧氣供應情況下,，電池內(nèi)部同樣具備了燃燒三要素，這也是特斯拉起火后迅速蔓延而難以撲滅的原因所在,。
雖然特斯拉在NCA選擇策略上是激進的,，但是到底整體電池方案是否安全，還需要考慮電池管理系統(tǒng)BMS（Battery Management System）,，如何避免電芯發(fā)熱甚至燃燒造成的事故呢,？有兩點在電池管理系統(tǒng)設計上需重點考慮：
1、要隔離開發(fā)生熱失控的電芯,。當熱失控發(fā)生,，如果能夠?qū)l(fā)生問題的電芯或模組隔離開，就能夠有效降低損失,，避免自燃,。設計方案包括表面連接匯流結(jié)構(gòu)優(yōu)化散熱、下表面流道散熱設計,、電芯連接間隔面的隔熱處理,、以及電池包側(cè)面布置半導體加熱片的低溫加熱算法設計。這一系列設計保證了整個電池包有較為均勻的熱狀態(tài),，降低了熱失控發(fā)生的風險,。
2,、電池狀態(tài)的精確估計，有助于實時監(jiān)測電池的充放電狀態(tài),，避免過充放造成的熱失控,。通過狀態(tài)估計與電池內(nèi)短路模型的結(jié)合，可以有效識別是否發(fā)生了內(nèi)短路,，進而在熱濫用發(fā)生之初,，就對系統(tǒng)發(fā)出警告。
說實話,，特斯拉在以上方面做過大量努力（擁有200多項相關專利）,，要說整個電池系統(tǒng)是否比燃油車的更容易自燃呢？馬斯克的回應是：“每年有超過百萬起燃油車自燃事件和數(shù)千人死亡,，但是只要一輛特斯拉自燃并且沒有人受傷,，就會成為頭條。為什么要雙重標準呢,？特斯拉和大多數(shù)電動車一樣,，自燃的可能性比燃油車低500%，為什么沒人提起,？”
『馬斯克在社交媒體上的回應』
特斯拉事故被人們經(jīng)常放大，這是事實,。特斯拉在汽車行業(yè)內(nèi),，一直是扮演著“小鋼炮”式的角色——擁有一技之長，但整體素質(zhì)有待提高,。馬斯克風格激進,，敢于嘗試新技術新方法。同時也有被動原因,，在超百年積累的汽車行業(yè),，2012年才算量產(chǎn)交付的特斯拉確實手中牌不夠多，無論是技術積淀還是資金積累都有限,，只能在各種領域新技術探索中賭一條最優(yōu)路線,，迅速跑起來，不像其他汽車巨頭們擁有更多試錯成本,。
整體而言,，新能源汽車的起火事件概率比發(fā)展了一百多年的油車概率要低，但接二連三的起火事故也說明新能源汽車技術仍有瑕疵,，電池安全性還需加強,。雖然頂著續(xù)航里程焦慮的壓力，車企也不能把能量密度作為第一指標,，而是要繼續(xù)提高電芯,、管理系統(tǒng)等方面的安全設計和測試驗證,。
未來電池技術路線改如何選？
特斯拉目前在電池領域總共擁有300件左右專利,，但主要集中在電池系統(tǒng),、電池包和充電領域。而在材料方面專利較少,，材料方面就賭NCA了,，也沒有太大精力和資源投入到其他方向，比如未來可能普及的固態(tài)電池和燃料電池,。
馬斯克曾表示固態(tài)電池“有一定前景”,，不過距離技術成熟還需要時間，目前也不足以“改變特斯拉的戰(zhàn)略”,。但是用更長遠的角度去看,，動力電池對整車性能起著決定性的作用，在當前三元鋰電池體系下,，依靠高鎳三元正極,、硅碳負極和電解液的組合將在3-5年內(nèi)達到性能極限（能量密度上限350Wh/kg），仍無法徹底滿足動力電池對安全性,、能量密度與成本的要求,。
而固態(tài)電池除了在能量密度上具備優(yōu)勢（有望達500Wh/kg）之外，還更安全,。全固態(tài)鋰電池基于固態(tài)材料不可燃,、無腐蝕、不揮發(fā),、不存在漏液問題,，所以在避免熱失控方面更有優(yōu)勢。豐田已經(jīng)在固態(tài)電池領域擁有大量專利（252件,，占比 13%,，全球第一），同時計劃在2030年前向電池領域投入研發(fā)資金130億美元,，2022年推出搭載全固態(tài)電池的電動車型,，2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。
同時,，中國動力電池的領頭企業(yè)——比亞迪和寧德時代,，也在固態(tài)電池領域進行了布局。比亞迪2016年確定固態(tài)電池為發(fā)展方向,，已經(jīng)開始小規(guī)模嘗試使用,；2017年8月申請了一項全固態(tài)鋰離子電池正極材料發(fā)明專利，在未來10年、最快5年內(nèi)提供該類型產(chǎn)品,。而寧德時代已經(jīng)設計制作了容量325mAh的聚合物電芯,。
所以，行業(yè)內(nèi)的汽車公司們,，到底是蒙眼跟著特斯拉專注三元鋰電池路線,，3-5年達到性能極限，還是早點跟隨豐田重點研究新型電池材料——固態(tài)電池,，甚至是更激進的燃料電池,？這不僅僅是選擇問題，更是生存問題,。（文/汽車之家行業(yè)評論員 小丹尼）