據(jù)不完全統(tǒng)計，自2018年以來，國內(nèi)發(fā)生的電動車起火事故超過30起。“常態(tài)化”的自燃事件，使得行業(yè)開始審視自燃事件背后的技術(shù)和質(zhì)量問題，作為新能源汽車核心之一的動力電池難辭其咎。

對電動車起火“常態(tài)化”背后的原因進行梳理，發(fā)行大部分事故最終都指向了動力電池，既有電池本身環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題，也有使用環(huán)節(jié)的不當(dāng)操作。

電動車起火原因有哪些？

根據(jù)對2017年以來新能源汽車的起火事故統(tǒng)計，從場景來看，起火的第一場景是充電，充電中和充滿電之后發(fā)生安全問題，大概占50%；第二場景是停放，部分新能源汽車在購臵后使用率偏低，或者是即將報廢車輛在沒有拆除電池包的情況下長期擱置停放，約占20%；第三場景是行駛，約占10%。

起火事故的原因之中，電池自燃占比事故原因的31%。自燃的原因是由于鋰電池發(fā)生內(nèi)部或者外部短路后，短時間內(nèi)電池釋放出大量熱量，溫度極劇升高，導(dǎo)致熱失控。

進一步分析來看，造成的主要原因之一是電芯產(chǎn)品問題。在電芯生產(chǎn)制造過程中，個別產(chǎn)品雜質(zhì)、毛邊等質(zhì)量控制未能符合要求，經(jīng)過多次充放電循環(huán)過程形成析鋰導(dǎo)致內(nèi)部短路，最終發(fā)生熱失控、熱擴散。部分企業(yè)為獲得補貼盲目追求高比能量，縮短電池產(chǎn)品測試驗證時間，技術(shù)驗證周期偏短導(dǎo)致了技術(shù)驗證不足、工程解決方案不成熟，是造成產(chǎn)品質(zhì)量問題的主要原因。

除此之外，電氣連接失效和碰撞等機械傷害也會引發(fā)新能源汽車起火。在汽車使用的長期過程中，部分產(chǎn)品使用壽命無法充分滿足要求。例如某車型動力電池經(jīng)過一段時間使用后，螺栓松動，局部電阻較大開始發(fā)熱，成為安全隱患。而碰撞是觸發(fā)動力電池?zé)崾Э氐牡湫头绞健蝹€電芯或模組發(fā)生熱失控，會進一步傳導(dǎo)至其他電芯、模組和電池包。目前動力電池有關(guān)隔熱、阻斷的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計有待進一步提高。

如何提升電池安全性？

提升安全性有三個維度，一是材料維度；二是生產(chǎn)過程維度；三是電芯集成維度。

材料維度上，從對熱失控過程中各反應(yīng)的溫度和反應(yīng)焓的統(tǒng)計來看，針對負(fù)極材料、正極材料、電解液的改善途徑有一定差異。例如，盡管負(fù)極SEI膜分解反應(yīng)熱相對較小，但其反應(yīng)起始溫度較低，會在一定程度上增加負(fù)極極片的“燃燒”擴散速度。更重要的是，SEI膜分解反應(yīng)直接決定了電池的高溫存儲性能，因此，改善SEI膜的熱穩(wěn)定性十分必要，改善的途徑主要是通過成膜添加劑或鋰鹽增加其熱穩(wěn)定性。

生產(chǎn)過程維度上，鋰離子電池制造工藝復(fù)雜，工序繁多，包括合漿、涂布、輥壓分切、制片、卷繞、組裝、注液、化成和分容等。制造過程的各個工序都影響著電池的性能，各工序的誤差累積是造成單體電池性能差異的主要來源。

鋰離子電池制造過程復(fù)雜，每個工序的誤差累計成最終電池性能差異，因此過程控制十分重要。對每個過程進行優(yōu)化可提高產(chǎn)品一致性，其中影響較大的步驟包括電池漿料分散是否均勻、極耳、蓋板等處的焊接質(zhì)量以及注液過程的精度控制等。此外，采用自動化程度高及精度高的生產(chǎn)線，不僅可以提高勞動效率、改善工人勞動環(huán)境，還可以節(jié)約材料、降低能耗并且大大降低生產(chǎn)過程中由于人為接觸造成的污染和人為操作的隨機性導(dǎo)致的電池不一致，從而提升產(chǎn)品品質(zhì)。總之，提高電池一致性從根本上要提高制造工藝水平。

電芯集成維度上提升安全性主要是提高電池管理系統(tǒng)的水平（BMS），BMS可以準(zhǔn)確估測SOC，進行動態(tài)監(jiān)測，實時采集電池的端電壓、溫度、充放電電流，防止電池發(fā)生過充或過放現(xiàn)象，并對電池組進行均衡管理，使單體電池狀態(tài)趨于一致，從而能在電池使用過程中改善電池組的一致性問題，提高其整體性能，并延長其使用壽命。

以上數(shù)據(jù)及分析均來自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年中國動力鋰電池行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。

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