9月20日，由中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)、中國(guó)信息化百人會(huì)、浙江省發(fā)改委以及杭州市人民政府主辦，杭州蕭山區(qū)政府和大會(huì)組委會(huì)承辦的全球未來(lái)出行大會(huì)（GlobalFutureMobilityConference）在杭州G20場(chǎng)館來(lái)開(kāi)帷幕，在全球新能源汽車(chē)創(chuàng)新大會(huì)環(huán)節(jié)，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高，重點(diǎn)提及了新能源汽車(chē)動(dòng)力電池安全問(wèn)題。

歐陽(yáng)明高表示，首先是電動(dòng)汽車(chē)事故自燃事件頻發(fā)，根據(jù)國(guó)外電動(dòng)汽車(chē)自燃起火的原因匯總后發(fā)現(xiàn)，主要是碰撞后起火。國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)“起火”則主要有以下幾個(gè)特征：第一，電池類(lèi)型以三元電池為主，比例超過(guò)一半，當(dāng)然也有磷酸鐵鋰電池；第二，圓柱形電池為主，因?yàn)閳A柱電池外部是鋼殼，卷的比較緊，一旦發(fā)生熱失控，它會(huì)爆炸，之后會(huì)引燃其他電池。第三，充電失火的事故占比較大。

歐陽(yáng)明高指出，電池?zé)崾Э厥鞘鹿手饕颉ｋ姵氐臒崾Э鼐褪请姵剡_(dá)到一定溫度產(chǎn)生連鎖的負(fù)反應(yīng)，放熱反應(yīng)。這個(gè)過(guò)程忠，電池溫度快速上升，最高速度可達(dá)每秒鐘溫升接近1千度。

熱失控是什么引起的呢？歐陽(yáng)明高點(diǎn)干掉，首先是電池過(guò)熱而導(dǎo)致熱失控，過(guò)熱的原因則有可能是電池包本身溫度不均勻、過(guò)充過(guò)放、外短路、內(nèi)短路等等這些電的原因會(huì)放熱，還有機(jī)械原因，比如進(jìn)水、密封不好、碰撞等等。

歐陽(yáng)明高認(rèn)為，動(dòng)力電池自燃主要?dú)w因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題就是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)證、使用過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。主要有三類(lèi)：第一，電池產(chǎn)品測(cè)試驗(yàn)證不足；第二，車(chē)輛使用過(guò)程中可靠性變化；第三，充電安全管理技術(shù)有問(wèn)題。

在歐陽(yáng)明高看來(lái)，高比能量電池面臨更嚴(yán)峻的安全技術(shù)挑戰(zhàn)。根據(jù)中國(guó)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池比能量發(fā)展的趨勢(shì)，我國(guó)將迅速向300wh/kg的高比能量電池邁進(jìn)，高比能產(chǎn)品也會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。例如，高鎳三元811電池很快就會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)，這些高比能量的電池會(huì)比原先的這些相對(duì)低的比能量的電池所面臨的安全技術(shù)的要求會(huì)更高。

高比能量電池?zé)崾Э氐某尸F(xiàn)幾個(gè)特征溫度。歐陽(yáng)明高表示，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)電池溫度升高到一定程度，電池就會(huì)自產(chǎn)熱，這個(gè)溫度為T(mén)1溫度，產(chǎn)熱發(fā)生到一定程度無(wú)法抑制，熱失控觸發(fā)，形成T2溫度，最后溫度上升到最高點(diǎn)就稱(chēng)之為T(mén)3溫度。熱失控機(jī)理主要發(fā)生在T2到T3階段。一般認(rèn)為是內(nèi)短路造成熱失控，但是研究中發(fā)現(xiàn)，高比能量則不完全由短路引起。高比能電池在沒(méi)有內(nèi)短路情況下，同樣會(huì)發(fā)生熱失控。原因主要為高比能量電池的耐高溫新型隔膜到200度以上沒(méi)有變化，電解液基本完全蒸發(fā)，但在230-250度時(shí)，正極材料相變放出的氧與負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)生放熱高峰。

歐陽(yáng)明高強(qiáng)調(diào)，各種不同鎳含量的三元鋰離子電池有差異。811電池與常用的622或者532相比，放熱峰明顯的都比其它高，這表明811的熱穩(wěn)定性較差。經(jīng)過(guò)分析得到初步結(jié)論，高鎳正極對(duì)全電池安全有較大的影響，硅炭負(fù)極對(duì)安全在初期影響不大，但是在循環(huán)衰減后影響比較大。

應(yīng)對(duì)這種熱穩(wěn)定差也有一系列的改進(jìn)途徑，通過(guò)新的方法，利用單晶顆粒來(lái)替代多晶的正極材料，電池的熱穩(wěn)定性有非常好的改善，相應(yīng)的安全性也有很好的改善。第二，則通過(guò)對(duì)熱失控蔓延過(guò)程的測(cè)試和仿真的傳熱分析，設(shè)計(jì)了一種隔熱的方法，就是在主導(dǎo)傳熱的路徑上加隔熱材料，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)確實(shí)達(dá)到了隔斷熱失控蔓延的效果。第三，熱失控的誘因?yàn)閮?nèi)短路，對(duì)在用電池和事故電池的分析發(fā)現(xiàn)，電池制造時(shí)均勻的極片在使用一段時(shí)間之后會(huì)產(chǎn)生折疊區(qū)域的破裂，容易發(fā)生局部的析鋰，從而導(dǎo)致熱失控。

內(nèi)短路分為以下幾類(lèi)，其中鋁集流體和負(fù)極相連是最危險(xiǎn)的內(nèi)短路。第二個(gè)方面就是充電，比如電池的不一致性導(dǎo)致的，因?yàn)椴灰恢拢潆娺^(guò)程中有的地方已經(jīng)充滿(mǎn)了，有的地方還沒(méi)有充滿(mǎn)，就會(huì)導(dǎo)致有一些充滿(mǎn)的電池微過(guò)充，接著就會(huì)在負(fù)極材料上析鋰，產(chǎn)生鋰枝晶，就是所謂的析鋰，導(dǎo)致安全性變差，導(dǎo)致短路。第三則為老化。電池老化后的不一致性會(huì)擴(kuò)大，電池管理的精確性也就很差。另外，低溫環(huán)境下的老化會(huì)嚴(yán)重影響電池的熱穩(wěn)定性，發(fā)生熱失控的自生熱溫度會(huì)降低，這就更容易導(dǎo)致熱失控。

歐陽(yáng)明高指出，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，保障電池系統(tǒng)安全性的核心是研發(fā)先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)。目前，在電池管理系統(tǒng)方面，國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品的功能不足、精度不夠，尤其是安全功能是不全，因此需要加大電池管理系統(tǒng)的研發(fā)力度。

那么我們?nèi)绾螐氐捉鉀Q電池安全性問(wèn)題？歐陽(yáng)明高表示，近期可以通過(guò)一些技術(shù)來(lái)保障安全性，但是長(zhǎng)遠(yuǎn)看，要保障電池的絕對(duì)安全就需要前瞻性的科學(xué)研究。鋰離子動(dòng)力電池高比能是全世界范圍的發(fā)展方向和趨勢(shì)，不能因?yàn)橛邪踩珕?wèn)題就不發(fā)展高比能量電池，關(guān)鍵是把握高比能量與安全性之間的平衡點(diǎn)。比如高鎳三元鋰離子動(dòng)力電池的本征安全問(wèn)題，其機(jī)理是正極會(huì)釋放氧，我們可以通過(guò)界面的修飾來(lái)延緩正極釋氧，提高穩(wěn)定性；再一個(gè)就是開(kāi)發(fā)下一代的固態(tài)電解質(zhì)，從根本上解決電解液燃燒的問(wèn)題。

歐陽(yáng)明高表示，基于各國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)路線的比較，短期是液態(tài)電解液的鋰離子電池，下一步將會(huì)向固態(tài)電池方向發(fā)展。他建議我國(guó)也應(yīng)該走類(lèi)似的路徑，即短期是液態(tài)電解質(zhì)，發(fā)展高鎳三元正極和硅炭負(fù)極，通過(guò)電池管理系統(tǒng)和熱蔓延的抑制來(lái)防止安全事故發(fā)生，這類(lèi)電池能夠滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)500公里續(xù)駛里程的要求。中長(zhǎng)期，從液態(tài)電解質(zhì)逐步過(guò)渡到全固態(tài)電池，估計(jì)在2030年全固態(tài)電池將會(huì)得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

歐陽(yáng)明高在動(dòng)力電池政策方面提出以下建議：

第一，原有的產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)（2020年單體達(dá)到350瓦時(shí)/公斤，系統(tǒng)260瓦時(shí)/公斤，循環(huán)壽命2000次）是偏高的，從安全角度考慮，我認(rèn)為不宜強(qiáng)行推行。

第二，補(bǔ)貼政策要符合技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，對(duì)能量密度的提升不宜過(guò)快、不宜更改過(guò)頻，這是我對(duì)財(cái)政部的建議。

第三，盡快推出電動(dòng)汽車(chē)安全年檢規(guī)范。同時(shí)，為了更好處理和分析電動(dòng)汽車(chē)事故，最好有電動(dòng)汽車(chē)黑匣子，同時(shí)電池包要留有消防安全的接口，目前的電池包封的很死，導(dǎo)致消防滅火的時(shí)候困難重重，這些是對(duì)公安部的建議。

最后，電池安全是電池技術(shù)革命性突破的第一重點(diǎn)，也是純電動(dòng)汽車(chē)性能提升的第一關(guān)鍵，電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展越后期電池安全就越變成一個(gè)瓶頸技術(shù)，比如十分鐘充300公里以上的電的快充技術(shù)，會(huì)對(duì)電池安全帶來(lái)挑戰(zhàn)，電壓從300V提高到600V甚至800V，這些都與安全相關(guān)，也是今后純電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。

安全是電動(dòng)汽車(chē)可持續(xù)發(fā)展的生命線，動(dòng)力電池國(guó)家科技研發(fā)，要以安全為核心，全面提升現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池系統(tǒng)安全技術(shù)，全力突破新型固態(tài)電池技術(shù)。