[汽車之家 深評(píng)]  電車之“火”已有燎原之勢(shì)，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(dòng)整個(gè)新能源汽車行業(yè)。這場(chǎng)引發(fā)用戶對(duì)新能源汽車信任危機(jī)的事故背后,，不僅僅是表面起火那么簡(jiǎn)單,，更關(guān)鍵的“導(dǎo)火索”是車企對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)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(píng)問道》是什么？

　　《深評(píng)問道》是汽車之家首個(gè)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(dú)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(duì)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(píng)論員——小丹尼,，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)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(lǐng)域,。

60s快速了解核心論點(diǎn)：

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(shù)先進(jìn),，但安全性爭(zhēng)議較大,。
2、上海車庫(kù)自燃事件是特斯拉命運(yùn)的一個(gè)縮影,，這不僅僅是因?yàn)樘厮估�在純電�?dòng)車EV領(lǐng)域累計(jì)交付數(shù)量最多,，更主要是特斯拉的激進(jìn)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(shù)成熟還需要時(shí)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(kù)自燃的一把火,，想不“火”都難。因?yàn)檫@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(diǎn)燃了旁邊的奧迪等小伙伴們。緊跟著還不到24小時(shí),，西安蔚來授權(quán)服務(wù)中心的蔚來ES8也自燃一把（官方解釋說底盤撞擊導(dǎo)致電池包擠壓變形）,，相當(dāng)于又添了把柴火,。

　　雖然特斯拉曾多次強(qiáng)調(diào)過自己獲得“雙五星”安全評(píng)級(jí)，但享受聚光燈的同時(shí),，特斯拉和馬斯克也要忍受被人們用放大鏡來觀察其錯(cuò)誤,。畢竟新能源汽車還是新生事物，消費(fèi)者對(duì)電池特性,、起火原因和后果都缺乏清晰認(rèn)知,，也會(huì)有更多擔(dān)心。

『特斯拉Model S(參數(shù)|詢價(jià))』

　　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(bào)道出來的特斯拉電池起火就近50起。

　　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(zé)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(kù)自燃事件是特斯拉命運(yùn)的一個(gè)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(huì)發(fā)生。當(dāng)然,，大家知道讓墨菲定律成立的前提有兩個(gè)：1,、大于零的概率；2,、時(shí)間足夠長(zhǎng),。特斯拉不僅在純電動(dòng)領(lǐng)域交付數(shù)量多，而且對(duì)于電池技術(shù)方案的選擇策略也很激進(jìn),。

『特斯拉電池組』

激進(jìn)的電池技術(shù)策略是否靠得注,？

　　現(xiàn)在電動(dòng)車電池主流方案分為兩大陣營(yíng)，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(duì)較高,，但是具備價(jià)格更低,、循環(huán)使用壽命更長(zhǎng)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(shù)先進(jìn),，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(chǔ)能最高僅150Wh/kg,，而特斯拉采用的18650三元鋰電池儲(chǔ)能密度達(dá)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?jiǎng)恿﹄姵卣龢O材料，產(chǎn)量和產(chǎn)能都迅速擴(kuò)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(dòng)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(shí)了,，三元鋰電池流行當(dāng)?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(guó)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(zhǎng)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(hào)電芯,，每組電芯都有2個(gè)正負(fù)極觸點(diǎn)，連接電芯的觸點(diǎn)就多達(dá)14000-18000余個(gè),，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?zé)崾Э販囟炔怀�過200度，再加上三元材料在達(dá)到一定溫度時(shí),，還會(huì)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(yīng)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(jìn)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(diǎn)在電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)上需重點(diǎn)考慮：

　　1,、要隔離開發(fā)生熱失控的電芯,。當(dāng)熱失控發(fā)生，如果能夠?qū)�發(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(shè)計(jì)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(shè)計(jì),、電芯連接間隔面的隔熱處理、以及電池包側(cè)面布置半導(dǎo)體加熱片的低溫加熱算法設(shè)計(jì),。這一系列設(shè)計(jì)保證了整個(gè)電池包有較為均勻的熱狀態(tài),，降低了熱失控發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

　　2,、電池狀態(tài)的精確估計(jì),，有助于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(jì)與電池內(nèi)短路模型的結(jié)合,，可以有效識(shí)別是否發(fā)生了內(nèi)短路，進(jìn)而在熱濫用發(fā)生之初,，就對(duì)系統(tǒng)發(fā)出警告,。

　　說實(shí)話，特斯拉在以上方面做過大量努力（擁有200多項(xiàng)相關(guān)專利）,，要說整個(gè)電池系統(tǒng)是否比燃油車的更容易自燃呢,？馬斯克的回應(yīng)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(huì)成為頭條,。為什么要雙重標(biāo)準(zhǔn)呢？特斯拉和大多數(shù)電動(dòng)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(yīng)』

　　特斯拉事故被人們經(jīng)常放大，這是事實(shí),。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(zhǎng)，但整體素質(zhì)有待提高,。馬斯克風(fēng)格激進(jìn),，敢于嘗試新技術(shù)新方法。同時(shí)也有被動(dòng)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(shí)手中牌不夠多，無論是技術(shù)積淀還是資金積累都有限,，只能在各種領(lǐng)域新技術(shù)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(cuò)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(shù)仍有瑕疵,，電池安全性還需加強(qiáng),。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(biāo),，而是要繼續(xù)提高電芯,、管理系統(tǒng)等方面的安全設(shè)計(jì)和測(cè)試驗(yàn)證。

未來電池技術(shù)路線改如何選,？

　　特斯拉目前在電池領(lǐng)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(lǐng)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(shù)成熟還需要時(shí)間,，目前也不足以“改變特斯拉的戰(zhàn)略”,。但是用更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度去看,，動(dòng)力電池對(duì)整車性能起著決定性的作用,，在當(dāng)前三元鋰電池體系下，依靠高鎳三元正極,、硅碳負(fù)極和電解液的組合將在3-5年內(nèi)達(dá)到性能極限（能量密度上限350Wh/kg）,，仍無法徹底滿足動(dòng)力電池對(duì)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(shì)（有望達(dá)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?jiǎn)栴}，所以在避免熱失控方面更有優(yōu)勢(shì),。豐田已經(jīng)在固態(tài)電池領(lǐng)域擁有大量專利（252件,，占比 13%，全球第一）,，同時(shí)計(jì)劃在2030年前向電池領(lǐng)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(dòng)車型，2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),。

　　同時(shí),，中國(guó)動(dòng)力電池的領(lǐng)頭企業(yè)——比亞迪和寧德時(shí)代，也在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)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(qǐng)了一項(xiàng)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(shí)代已經(jīng)設(shè)計(jì)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(dá)到性能極限,，還是早點(diǎn)跟隨豐田重點(diǎn)研究新型電池材料——固態(tài)電池，甚至是更激進(jìn)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(píng)論員 小丹尼）

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