钜大LARGE | 点击量：1220次 | 2022年06月11日
比亚迪"刀片"电池碰撞起火意味着什么
比亚迪汉EV在碰撞测试之后48小时电池起火，暴露出主流电动汽车公司的设计缺陷
文|尹路
七月二十四日晚间，汽车专业媒体《懂车帝》的"懂车试验场"公布了最新一期节目，节目中，比亚迪汉EV和极狐阿尔法S以64公里/小时的速度进行50%重叠率的对撞。碰撞后，汉EV的车身受损情况要比阿尔法S更为严重。最令人担忧的是，在动力锂电池、小电瓶都断电的情况下静置48小时之后，汉EV动力锂电池起火。
汉EV使用的电池是比亚迪的王牌产品，比同类电池更薄，长宽高仅为960mm*90mm*13.5mm，因此被称为"刀片"电池。它是磷酸铁锂电池，自推出之日就以安全为重要优势，这次起火，是否意味着"刀片"电池的安全性优势不再呢？经过和多位业内专家的沟通，《财经十一人》认为这次起火重要有以下两点值得关注：
1、单体电芯的安全测试无法证明整个电池系统的安全性。
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%
2、低压电路即小电瓶的安全冗余设计对整车安全至关重要。
01、电芯安全无法决定系统安全
比亚迪2020年三月推出"刀片"电池时，就以电芯针刺试验不冒烟、不起火、不爆炸引发舆论关注。当时还引发了比亚迪和CATL之间有关磷酸铁锂电池和三元锂电池安全性的隔空论战，"刀片"电池也借此成功出圈。
但自从"刀片"电池推出，对这款电池的测试就一直争议不断，因为迄今为止"刀片"电池大部分测试都是传播性大于科学性。比如推出刀片电池时，采用过电池片上放生鸡蛋检验升温的不严谨做法。后来还采用过载重卡车碾压单体电芯的不严谨测试。
三元锂和磷酸铁锂两种电池的安全性能争议从未停止，三元锂材料的化学稳定性更差，在安全性上先天不足。磷酸铁锂一直占据着安全性能的制高点。即便有了这次汉EV的起火事件，业内的这种基本认知也并未变化。毕竟汉EV的电池是在车辆剧烈碰撞48小时之后才起火，在安全性上已经超出国标很多。
但是有关"刀片"电池是否能达到宣传中永远不燃的效果，电池界一直存在质疑。电池界的主流观点是：电芯化学稳定性无法决定电池组的安全表现，体系安全远比电芯化学稳定性更加重要。
从2020年底至今，广汽、东风岚图、吉利极氪等多个车企，以及中航锂电、欣旺达等多家电池公司都推出了高安全性的三元锂电池。在中汽研等权威机构进行的测试中，这些三元锂电池组的安全性达到了针刺试验不起火，或高温试验不冒烟的水准。可见体系有关整个电池安全表现的重要性。
其实比亚迪的"刀片"电池也是改进了电池的体系性安全。中科院院士欧阳明高在"刀片"电池公布会上介绍，"刀片"电池的长条形电芯设计，提升散热面积，同时短路回路更长，产热能力下降，一升一降，电池对抗热失控的性能大幅度提升。
不过学界普遍认为，磷酸铁锂电池在体系安全方面发展空间更小。由于磷酸铁锂能量密度小，想要提升电池包的总体能量密度，必须提升电池包中电芯的占比。能够用来提升结构强度、散热能力、隔热能力的空间相应减少。磷酸铁锂电池在体系安全性上，天花板要比三元锂电池低。
另外还有车型成本方面的考虑。磷酸铁锂电池拥有成本优势，因此入门车型或者中高端车型的入门型号都偏好使用磷酸铁锂车型。整车价格低，可以投入在体系安全方面的成本也相应降低。
能量密度、成本控制，磷酸铁锂电池在提升体系安全性能方面存在两大先天阻力。这不是比亚迪一家的问题，而是所有采用磷酸铁锂电池的车型共同面对的问题。不过作为磷酸铁锂技术路线最坚定的支持者和国内电动汽车销量的领头羊，比亚迪的电池安全性的确会引发更强的关注。
02、小电瓶的安全冗余至关重要
动力锂电池的体系安全要多项监控系统的支持，其中最重要的一个子系统叫电池管理系统（BatteryManageSystem），简称BMS，这套系统供应最基本，也最重要的功能。
BMS通过监测电池的电压、电流、电阻等多项数据分析电池的工作状态，及时发现不健康电芯，并采取措施。但这套系统是以车辆的低压电路系统，也就是小电瓶为电源的，假如小电瓶损坏，BMS也就随之失效，那么动力锂电池就将处于"裸奔"的不安全状态。
在这场碰撞测试中，比亚迪汉EV的小电瓶完全被摧毁，车机断电黑屏，车门无法解锁，首先对救援造成了巨大障碍。其次没有小电瓶，当动力锂电池发生安全事件时，本应发出警报的BMS也无法工作。
碰撞的另外一方极狐阿尔法S，车机还能正常显示，各种报警信息不断出现，证明车辆的安全系统还在正常工作。除了本身车身刚性和安全设计更优秀之外，小电瓶位置更靠近座舱，在碰撞中更不易损坏也是重要原因。
有关传统燃油车，小电瓶虽然也有给安全系统、行车电脑供电等重要用途。但是燃油车没有动力锂电池，小电瓶即便失效，也不会造成动力锂电池这种高风险部件处于"裸奔"状态。所以燃油车的小电瓶在设计上只要考虑发动机舱的布局合理即可，不用过多考虑安全性。
这就涉及到一个消费者普遍关心的问题——"油改电"。为了迁就燃油车平台的种种限制，很多从燃油车平台改造而来的"油改电"产品都存在各种设计方面的掣肘，其中低压电路安全设计是一个重要问题。这是消费者有关"油改电"产品顾虑重重的重要原因。
在纯电平台的研发和应用方面，国内车企是优于国外车企的。广汽的GEP2.0、北汽极狐的BE21、吉利的SEA浩瀚、小鹏的E平台、蔚来的NP等多个国内车企的平台都是100%纯电平台。而国际车企，目前投入量产的只有大众MEB和现代E-GMP两款纯电平台。奔驰、宝马、奥迪、丰田、本田的纯电平台，最早也要明年才能投入使用，晚的要到2025年。
有关普通消费者来说，识别是否是纯电平台开发的产品并不困难，后排地板是否纯平，四个轮胎是否靠近车辆四角都是从外观上判断是否为纯电平台的简单方法。当然最简单的方法还是看宣传，只要采用纯电平台，每个厂商都会将这一点作为宣传重点。
但是目前市场在售车型中，纯电平台车型占比偏低。而且由于平台研发的高昂成本，纯电平台车型的价格普遍偏高，更多纯电车型还是"油改电"产品，而判断"油改电"产品的低压电路系统是否足够安全，重要看两个层面：
第一，硬件层面的安全冗余设计。小电瓶是否安装在了靠近座舱、副驾驶一侧或其他更为安全的位置。这些设计都是防止小电瓶在碰撞过程中，被吸能溃缩的车身损坏。如宝马的低压电路设计已经将小电瓶放置在了后备箱下方，这有效防止了低压电路系统的受损失效。
第二，电池管理系统BMS的安全冗余设计。当电动汽车启动之后，BMS是持续工作的。但当车辆锁闭后，某些电动汽车的BMS的工作逻辑是间隔固按时间，通常是几分钟，进行电池自检。但假如在间隔期间，动力锂电池发生热失控，那BMS将无法起到任何用途。这是停车、充电等状态下容易发生热失控的重要原因。
现在多数汽车厂商都推出了拥有类似巡逻功能的BMS系统，可以实现停车状态下24小时不间断的动力锂电池监控，消费者在选购时要特别关注产品是否有这方面的安全设计。
同时《财经十一人》也建议政府有关部门在动力锂电池的安全标准中新增BMS系统必须24小时不间断工作的相应条款。毕竟只要有持续工作的BMS系统，哪怕面对罕见的电池热失控，有BMS守住底线，最起码可以做到及时报警，解锁车辆，快速逃生。
作者为《财经》记者，编辑：马克
