钜大LARGE | 点击量：974次 | 2018年07月27日
政产学研界大咖畅谈动力电池安全
8月21日，以“安全保障创新引领”为主题的中国电动汽车百人会夏季论坛在河南郑州举行。论坛期间，来自政、产、学、研领域的行业大咖畅谈新能源汽车与动力电池的安全问题。
【政策端】
科技部副部长阴和俊
新能源汽车安全是一项系统工程，涉及到新能源汽车整车的安全、动力电池单体及系统的安全、充电基础设施安全等诸多环境，需整车与动力电池以及基础设施各方面共同努力，加强整个系统工程技术的完善与提升，建立有效的运营安全及充电监控保障体系，加强安全监管，提高新能源汽车的运营效率，保障新能源汽车推广应用的效果，切实达到节能减排的目的。
工信部装备工业司司长李东
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
我国新能源汽车发展虽然取得了明显进步，但发展基础仍需打牢。主要体现在动力电池的核心技术仍然在突破中，充电设施的配套服务仍然在加快地解决滞后问题，特别是这次会议谈到的安全问题，隐患正在逐步的显现，整车性能品质应该说还没完全达到消费者的需求。
从全生命周期看，安全问题涉及的电池及整车的制造存储、运输使用维护、报废回收拆解等全周期的各个环节中。去年以来动力电池的存储运用、整车运行、老旧车的搁置这几个环节都出现了安全的事故。可以说安全问题是必须发展新能源汽车要解决的问题，当然也可以说，如果没有安全也就没有新能源汽车的未来。
财政部经济建设司副司长宋秋玲
我国在动力电池等关键零部件核心技术方面还相对比较落后，产业缺乏优势竞争力，消费环境还不是太完善等制约因素还没有完全解决，新能源汽车产业仍难以完全依靠市场来发展壮大，相当一部分还要依靠财政补贴来维持。特别是在当前国内外形势下，新能源汽车产业竞争加剧，技术进步日新月异，要继续保持优势，目前来看，仍需发挥财政政策的引导作用。
交通运输部运输服务司副司长蔡团结
据不完全统计，今年1-8月北京、深圳、上海、珠海、南京等地先后发生了14起纯电动和混合动力客车的燃烧事故，造成了较大的人员伤亡和经济损失，引起了社会的广泛关注。经调查分析，多数原因是电池组技术故障，特别是夏季高温的情况下容易出现电池热失控等问题。有很多客车生产企业参加今天的论坛，去年有的客车生产企业的新能源汽车都在等电池，因为供不应求，导致其中20%-30%的电池是不合格的。库存电池基本上都投向了交通行业，私人不会买，所以这个压力非常大。
【百人会】
中国电动汽车百人会理事长陈清泰
汽车所引发的安全事故也常常令人触目惊心！相对于燃油汽车，电动汽车处于起步阶段，除了与燃油汽车在安全方面的一些共性问题之外，还存在由于能源结构改变而带来的，诸如高压电路、动力电池等新的安全问题。因此，在电动汽车市场快速增长的时候，安全应该引起特别的注意，无论是整车企业，还是零部件企业，对于可能出现的安全问题，都要诸项排查、及时发现、找出对策，竭尽全力把问题消除在进入市场之前。
中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高
动力电池的安全性，是最基础、最核心的，包含了电安全、热安全、结构安全等等。锂电池安全的范围，一个是电压、一个是温度，对电池安全来讲，如果温度高了会发生一系列的反应，就不正常了。一个单体热失控之后会在电池模组中发生扩展，像放鞭炮一样，一个单体发生热失控能量还是有限的，如果在整个模组系统中间扩展，这个能量就非常大了。
目前电动汽车安全技术在国际、国内都有一些创新成果。国内方面，目前从材料体系，三元正极、石墨负极单体电池的安全性应该说都有大幅提高，比方说在阻燃隔膜、阻燃电解性、阻燃安全性也都有创新，取得了进展。从单体电池产品的检测结果来看，跟国外也没有特别大的差别。从统计结果来看，我们和国外的相差幅度不是特别大。
【学术界】
中国工程院秘书长、院士钟志华
在电动汽车安全里有各种环节、有各种状况，现在讨论比较多的是我们在电动汽车使用过程中不能出现安全问题，就是电池系统不能漏电、不能自燃、不能温度过高等等。实际还有很多更严酷的安全状况需要我们考虑。就是说当我们电池装的比较多的时候，发生交通事故怎么办，电池车碰撞以后的安全，还有其他的因素，都是需要重点考虑的原因。
电池安全问题是核心，但实际上其实电池安全只是一个方面。并不是说单体电池还不够安全，我们就没有办法来改变这个安全状况，实际上是有很多可以改进的地方。如果电池包比较好的话，也许这样的状况是可以避免发生的，这样就不会使电池企业把安全的注意力引到一个可能是次要的，或者是并不一定是从长远来讲一个好的解决办法，所以这些问题都是需要系统的来考虑的。
中国工程院院士陈立泉
为了解决动力电池安全性问题，可以通过化学的或者电化学的办法来改善电池的安全性，也可以通过电芯的设计和电子学的改善，比方说电池管理系统、热管理这些来改善安全性。但是有一个重要方法就是要发展固态电池。
固态锂电池在局部发生短路的时候，只是聚合物熔化，熔化以后成为绝缘体，但可以又自愈，自己又可以恢复，即使发生热失控，把电池温度升高了，金属锂因为熔化温度是180度，即使到了180度，锂被熔化以后，在做电芯留一个空间，金属锂可以到预留的地方去，不会着火。此外，把电池扔到水里以后也不会有问题。
固态电池中不含可燃的液体电解质能够极大改善电池的安全性，建议大力支持固态电池的研究、开发和产业化。
中国工程院院士陈清泉
我认为电池安全是一个系统工程，从原材料纳米级直到电池包纳米级，整个电池系统是交叉学科的复杂系统。电池安全包括化学安全，机械安全，功能安全。
动力电池不但要考虑电池单体，还要考虑整体，所以电池包作为一个整体应该也要承担责任。整个电池包涉及机械结构安全性、电气安全性、热管理安全、BMS的监控，要实现价值共生，电池的BMS跟充电管理配合，每一次充电检测电池一次，是双向共赢的。
中国工程院院士黄其励
充电设备通常有四个危险源：第一，充电设施本体的安全，包括电容在内的一些电气元件和功率模块的安全。第二，两边充电机和汽车接口、接头的安全，以及锁止机构的安全、控制回路的安全。第三，与电池系统、车载充电机相连的整车电池安全，电池因过充、过温等原因导致燃烧，车辆存在带枪启动风险，可以通过电池管理优化、车辆控制流程优化等手段提高安全防护，保证电池安全，防止带电启动。第四个，信息安全，如何防止黑客攻击、解决系统缺陷等等。
国家电动客车电控与安全工程技术研究中心副主任李飞强博士
在纯电动客车方面，我国已经实现纯电动客车电池、电机、电控等关键零部件的完全自主开发，续驶里程、可靠性及安全性满足运营的要求，整车电耗已领先于国外的同类产品。在燃料电池客车方面，整车氢耗、轻量化方面我们是优于国外同类产品的，但是在燃料电池系统的寿命、成本、环境适应性方面与国外的差距还非常大。
现在，工程中心已经从电动汽车研发制造、运输存储、维保及事故处理各环节着手，重点在防水、防火、防触电、电池安全、监控安全、碰撞安全等六大方面展开安全技术研究。电池安全方面，通过电池箱的模块化设计，针对电动客车的四大细分市场开发了两种高安全、高可靠的标准电池箱体，并进行充分的验证，满足整个四大细分市场的需求。
【企业端】
郑州宇通客车股份有限公司董事长汤玉祥
动力电池、关键材料的国产化进程加速，安全性和工艺技术持续改进。与2010年相比，动力电池能量密度提高将近一倍，成本大幅度降低。
国内电动客车研发试验能力有待提升，关键技术与国际领先水平仍有较大差距：整车可靠性、电磁兼容性与国外先进水平还存在明显差距；动力电池一致性控制能力、能量密度等方面还需进一步提升；燃料电池产业链不完整，寿命、低温环境适应性、成本等方面与国外差距较大；轻量化技术水平相对落后。这些都是电动客车下一步技术创新和产业升级的重要方向。
北汽集团董事长徐和谊
但随着新能源汽车销量猛增，其安全问题也逐步凸显。仅今年上半年，与新能源车相关起火事件就有11起，事故原因涉及到电池、材料、动力电池系统以及充电保护不足等各个方面。
今天我们面临的新能源安全问题，一部分是技术问题，如单体电池安全风险,电池系统的整体设计尚不够完善等。但更多的是行业规范问题，由于新能源汽车市场发展太快，行业法规建设相对滞后，安全法规不够健全，相关标准缺失，再加上消费者安全意识不足，充电桩等领域的从业者专业性缺乏等等，共同导致了一些安全问题的出现。
宁德时代新能源科技有限公司总裁黄世霖
在电动汽车的安全方面，动力电池的安全是电动汽车安全里面最为重要的关键因素之一。
从安全概念来讲，电动汽车电池系统的安全，是高压和化学安全两个耦合在一块的，所以导致了高压的可靠性和化学安全结合在一起以后形成比较大的安全隐患，中间包括了化学安全、高压安全、机械安全和功能安全，应用上面也存在很多安全。从整体上来讲，我们在设计上就要保证这样一个产品是安全的，整个CATL在追求产品安全上是追求零事故，就需要整体安全设计的体系。
超威集团研究院副院长柯克
从我的角度来讲，电池的安全包括内部和外部因素，内外应该说差别非常大。这里我想强调内部的因素。
内部的因素对于锂电池来讲可能就是内短路道路的热失控，应该说是目前最困难的一件事情，可以说防不胜防。在电池内部，不同元件、不同素材之间的短接，随着时间出现的温度上升，温度上升越快，就是说发生热失控的概率越高，这里面最危险的就是铝箔和碳负极的接触。因此我们在电池的设计上、加工的工艺上都是根据这些尽可能的避免它，从而提高电池自身的安全性。
万向A123系统有限公司工程副总裁陈旸
为了进一步提高电池的可靠性，产品设计要考虑8年以后、10年以后的安全性。因此，我们必须在实验的先期开发一些方法，能够实现这种验证。这些方面希望政府能够有一些支持，可以保证产品放到市场上“睡得着觉”。
三星SDI株式会社副社长郑世雄
将热活动控制在电池组内部本身，包括过充保护装置、保险丝、高强度外壳以及陶瓷隔膜等，所有的这些器件以及小的部件都可以帮助电池组在更加安全的情况下运行。
高强度材料的模组监控是模块设计当中非常重要的环节，而排气结构、保险丝也是电池包设计中非常重要的环节，所有的这些所提及的技术都可以以模块为单位来实现。
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