电动车自燃事件成“常态化”？ 动力电池安全问题凸显

据不完全统计，自2018年以来，国内发生的电动车起火事故超过30起。“常态化”的自燃事件，使得行业开始审视自燃事件背后的技术和质量问题，作为新能源汽车核心之一的动力电池难辞其咎。

对电动车起火“常态化”背后的原因进行梳理，发行大部分事故最终都指向了动力电池，既有电池本身环节的质量问题，也有使用环节的不当操作。

电动车起火原因有哪些？

根据对2017年以来新能源汽车的起火事故统计，从场景来看，起火的第一场景是充电，充电中和充满电之后发生安全问题，大概占50%；第二场景是停放，部分新能源汽车在购臵后使用率偏低，或者是即将报废车辆在没有拆除电池包的情况下长期搁置停放，约占20%；第三场景是行驶，约占10%。

起火事故的原因之中，电池自燃占比事故原因的31%。自燃的原因是由于锂电池发生内部或者外部短路后，短时间内电池释放出大量热量，温度极剧升高，导致热失控。

进一步分析来看，造成的主要原因之一是电芯产品问题。在电芯生产制造过程中，个别产品杂质、毛边等质量控制未能符合要求，经过多次充放电循环过程形成析锂导致内部短路，最终发生热失控、热扩散。部分企业为获得补贴盲目追求高比能量，缩短电池产品测试验证时间，技术验证周期偏短导致了技术验证不足、工程解决方案不成熟，是造成产品质量问题的主要原因。

除此之外，电气连接失效和碰撞等机械伤害也会引发新能源汽车起火。在汽车使用的长期过程中，部分产品使用寿命无法充分满足要求。例如某车型动力电池经过一段时间使用后，螺栓松动，局部电阻较大开始发热，成为安全隐患。而碰撞是触发动力电池热失控的典型方式。单个电芯或模组发生热失控，会进一步传导至其他电芯、模组和电池包。目前动力电池有关隔热、阻断的机械结构设计有待进一步提高。

如何提升电池安全性？

提升安全性有三个维度，一是材料维度；二是生产过程维度；三是电芯集成维度。

材料维度上，从对热失控过程中各反应的温度和反应焓的统计来看，针对负极材料、正极材料、电解液的改善途径有一定差异。例如，尽管负极SEI膜分解反应热相对较小，但其反应起始温度较低，会在一定程度上增加负极极片的“燃烧”扩散速度。更重要的是，SEI膜分解反应直接决定了电池的高温存储性能，因此，改善SEI膜的热稳定性十分必要，改善的途径主要是通过成膜添加剂或锂盐增加其热稳定性。

生产过程维度上，锂离子电池制造工艺复杂，工序繁多，包括合浆、涂布、辊压分切、制片、卷绕、组装、注液、化成和分容等。制造过程的各个工序都影响着电池的性能，各工序的误差累积是造成单体电池性能差异的主要来源。

锂离子电池制造过程复杂，每个工序的误差累计成最终电池性能差异，因此过程控制十分重要。对每个过程进行优化可提高产品一致性，其中影响较大的步骤包括电池浆料分散是否均匀、极耳、盖板等处的焊接质量以及注液过程的精度控制等。此外，采用自动化程度高及精度高的生产线，不仅可以提高劳动效率、改善工人劳动环境，还可以节约材料、降低能耗并且大大降低生产过程中由于人为接触造成的污染和人为操作的随机性导致的电池不一致，从而提升产品品质。总之，提高电池一致性从根本上要提高制造工艺水平。

电芯集成维度上提升安全性主要是提高电池管理系统的水平（BMS），BMS可以准确估测SOC，进行动态监测，实时采集电池的端电压、温度、充放电电流，防止电池发生过充或过放现象，并对电池组进行均衡管理，使单体电池状态趋于一致，从而能在电池使用过程中改善电池组的一致性问题，提高其整体性能，并延长其使用寿命。

以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《2018-2023年中国动力锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》。