鉅大LARGE | 點擊量：1243次 | 2022年06月11日
比亞迪"刀片"電池碰撞起火意味著什么
比亞迪漢EV在碰撞測試之后48小時電池起火，暴露出主流電動汽車公司的設計缺陷
文|尹路
七月二十四日晚間，汽車專業媒體《懂車帝》的"懂車試驗場"公布了最新一期節目，節目中，比亞迪漢EV和極狐阿爾法S以64公里/小時的速度進行50%重疊率的對撞。碰撞后，漢EV的車身受損情況要比阿爾法S更為嚴重。最令人擔憂的是，在動力鋰電池、小電瓶都斷電的情況下靜置48小時之后，漢EV動力鋰電池起火。
漢EV使用的電池是比亞迪的王牌產品，比同類電池更薄，長寬高僅為960mm*90mm*13.5mm，因此被稱為"刀片"電池。它是磷酸鐵鋰電池，自推出之日就以安全為重要優勢，這次起火，是否意味著"刀片"電池的安全性優勢不再呢？經過和多位業內專家的溝通，《財經十一人》認為這次起火重要有以下兩點值得關注：
1、單體電芯的安全測試無法證明整個電池系統的安全性。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
2、低壓電路即小電瓶的安全冗余設計對整車安全至關重要。
01、電芯安全無法決定系統安全
比亞迪2020年三月推出"刀片"電池時，就以電芯針刺試驗不冒煙、不起火、不爆炸引發輿論關注。當時還引發了比亞迪和CATL之間有關磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池安全性的隔空論戰，"刀片"電池也借此成功出圈。
但自從"刀片"電池推出，對這款電池的測試就一直爭議不斷，因為迄今為止"刀片"電池大部分測試都是傳播性大于科學性。比如推出刀片電池時，采用過電池片上放生雞蛋檢驗升溫的不嚴謹做法。后來還采用過載重卡車碾壓單體電芯的不嚴謹測試。
三元鋰和磷酸鐵鋰兩種電池的安全性能爭議從未停止，三元鋰材料的化學穩定性更差，在安全性上先天不足。磷酸鐵鋰一直占據著安全性能的制高點。即便有了這次漢EV的起火事件，業內的這種基本認知也并未變化。畢竟漢EV的電池是在車輛劇烈碰撞48小時之后才起火，在安全性上已經超出國標很多。
但是有關"刀片"電池是否能達到宣傳中永遠不燃的效果，電池界一直存在質疑。電池界的主流觀點是：電芯化學穩定性無法決定電池組的安全表現，體系安全遠比電芯化學穩定性更加重要。
從2020年底至今，廣汽、東風嵐圖、吉利極氪等多個車企，以及中航鋰電、欣旺達等多家電池公司都推出了高安全性的三元鋰電池。在中汽研等權威機構進行的測試中，這些三元鋰電池組的安全性達到了針刺試驗不起火，或高溫試驗不冒煙的水準。可見體系有關整個電池安全表現的重要性。
其實比亞迪的"刀片"電池也是改進了電池的體系性安全。中科院院士歐陽明高在"刀片"電池公布會上介紹，"刀片"電池的長條形電芯設計，提升散熱面積，同時短路回路更長，產熱能力下降，一升一降，電池對抗熱失控的性能大幅度提升。
不過學界普遍認為，磷酸鐵鋰電池在體系安全方面發展空間更小。由于磷酸鐵鋰能量密度小，想要提升電池包的總體能量密度，必須提升電池包中電芯的占比。能夠用來提升結構強度、散熱能力、隔熱能力的空間相應減少。磷酸鐵鋰電池在體系安全性上，天花板要比三元鋰電池低。
另外還有車型成本方面的考慮。磷酸鐵鋰電池擁有成本優勢，因此入門車型或者中高端車型的入門型號都偏好使用磷酸鐵鋰車型。整車價格低，可以投入在體系安全方面的成本也相應降低。
能量密度、成本控制，磷酸鐵鋰電池在提升體系安全性能方面存在兩大先天阻力。這不是比亞迪一家的問題，而是所有采用磷酸鐵鋰電池的車型共同面對的問題。不過作為磷酸鐵鋰技術路線最堅定的支持者和國內電動汽車銷量的領頭羊，比亞迪的電池安全性的確會引發更強的關注。
02、小電瓶的安全冗余至關重要
動力鋰電池的體系安全要多項監控系統的支持，其中最重要的一個子系統叫電池管理系統（BatteryManageSystem），簡稱BMS，這套系統供應最基本，也最重要的功能。
BMS通過監測電池的電壓、電流、電阻等多項數據分析電池的工作狀態，及時發現不健康電芯，并采取措施。但這套系統是以車輛的低壓電路系統，也就是小電瓶為電源的，假如小電瓶損壞，BMS也就隨之失效，那么動力鋰電池就將處于"裸奔"的不安全狀態。
在這場碰撞測試中，比亞迪漢EV的小電瓶完全被摧毀，車機斷電黑屏，車門無法解鎖，首先對救援造成了巨大障礙。其次沒有小電瓶，當動力鋰電池發生安全事件時，本應發出警報的BMS也無法工作。
碰撞的另外一方極狐阿爾法S，車機還能正常顯示，各種報警信息不斷出現，證明車輛的安全系統還在正常工作。除了本身車身剛性和安全設計更優秀之外，小電瓶位置更靠近座艙，在碰撞中更不易損壞也是重要原因。
有關傳統燃油車，小電瓶雖然也有給安全系統、行車電腦供電等重要用途。但是燃油車沒有動力鋰電池，小電瓶即便失效，也不會造成動力鋰電池這種高風險部件處于"裸奔"狀態。所以燃油車的小電瓶在設計上只要考慮發動機艙的布局合理即可，不用過多考慮安全性。
這就涉及到一個消費者普遍關心的問題——"油改電"。為了遷就燃油車平臺的種種限制，很多從燃油車平臺改造而來的"油改電"產品都存在各種設計方面的掣肘，其中低壓電路安全設計是一個重要問題。這是消費者有關"油改電"產品顧慮重重的重要原因。
在純電平臺的研發和應用方面，國內車企是優于國外車企的。廣汽的GEP2.0、北汽極狐的BE21、吉利的SEA浩瀚、小鵬的E平臺、蔚來的NP等多個國內車企的平臺都是100%純電平臺。而國際車企，目前投入量產的只有大眾MEB和現代E-GMP兩款純電平臺。奔馳、寶馬、奧迪、豐田、本田的純電平臺，最早也要明年才能投入使用，晚的要到2025年。
有關普通消費者來說，識別是否是純電平臺開發的產品并不困難，后排地板是否純平，四個輪胎是否靠近車輛四角都是從外觀上判斷是否為純電平臺的簡單方法。當然最簡單的方法還是看宣傳，只要采用純電平臺，每個廠商都會將這一點作為宣傳重點。
但是目前市場在售車型中，純電平臺車型占比偏低。而且由于平臺研發的高昂成本，純電平臺車型的價格普遍偏高，更多純電車型還是"油改電"產品，而判斷"油改電"產品的低壓電路系統是否足夠安全，重要看兩個層面：
第一，硬件層面的安全冗余設計。小電瓶是否安裝在了靠近座艙、副駕駛一側或其他更為安全的位置。這些設計都是防止小電瓶在碰撞過程中，被吸能潰縮的車身損壞。如寶馬的低壓電路設計已經將小電瓶放置在了后備箱下方，這有效防止了低壓電路系統的受損失效。
第二，電池管理系統BMS的安全冗余設計。當電動汽車啟動之后，BMS是持續工作的。但當車輛鎖閉后，某些電動汽車的BMS的工作邏輯是間隔固按時間，通常是幾分鐘，進行電池自檢。但假如在間隔期間，動力鋰電池發生熱失控，那BMS將無法起到任何用途。這是停車、充電等狀態下容易發生熱失控的重要原因。
現在多數汽車廠商都推出了擁有類似巡邏功能的BMS系統，可以實現停車狀態下24小時不間斷的動力鋰電池監控，消費者在選購時要特別關注產品是否有這方面的安全設計。
同時《財經十一人》也建議政府有關部門在動力鋰電池的安全標準中新增BMS系統必須24小時不間斷工作的相應條款。畢竟只要有持續工作的BMS系統，哪怕面對罕見的電池熱失控，有BMS守住底線，最起碼可以做到及時報警，解鎖車輛，快速逃生。
作者為《財經》記者，編輯：馬克
