4月21日上海特斯拉自燃事件，引起的關注是超乎尋常的。次日，一輛蔚來ES8也發生了現象相似的自燃事件，也起到了推波助瀾的作用。

截至今日，淡定的特斯拉依然沒有發佈事故報告。在對此事故進行了初步分析後，有4家主流媒體(包括官媒、權威財經媒體、權威證券媒體)聯繫我徵詢事故原因的觀點。雖然記者們的提問並沒有誘導性，但我還是能感受到他們對於電動汽車的嚴重憂慮，甚至是質疑。

為什麼這次事故的影響力如此之大？ 可能有兩方面原因：

• 頭部企業事故，引發對技術成熟性的憂慮：國內電動汽車自燃事故並不鮮見，僅2018年就有數十起(如下圖)，但大家普遍認為事故原因是電芯廠/主機廠技術水平落後導致的。而這次事件不同，特斯拉是全球電動汽車的領頭羊，蔚來人稱“中國特斯拉”，兩個“優等生”都出問題了，那還有誰可以倖免？
• 靜置自燃，而非碰撞/充電自燃：大部分電動汽車起火/自燃事件，通常具有顯著的外部因素，例如碰撞、不規範充電、不規範維修。外部因素可以察覺(碰撞後抓緊逃離現場、事故車加強檢測)或避免(採用正確的充電方法)，而靜置自燃看起來像是毫無徵兆、無法預防的，這種未知性會強化用戶的憂慮、恐懼心理。

2018年國內電動汽車自燃事故不完全統計

面對官媒記者的提問，我當然不敢瞎講，保守地回覆他們以下三點：

• 電動汽車的自燃事故率不一定就比燃油車高。關於這一點，馬斯克在twitter上也曾抱怨過：燃油車自燃事故也不少，只不過沒人關注罷了。當然，如果要系統評估電動汽車與燃油車的自燃風險，還要考慮後果嚴重程度、預防與撲救難度等多個維度，在權威的研究報告出爐之前，我們還是不要輕易下結論。
• 是否完全靜置自燃尚無定論，需等待事故調研報告。個人認為，“碰撞/不規範充電後，經過一段時間靜置自燃”與“完全靜置自燃”這二者之間還是要做區分，因為前者可以通過更先進的診斷手段來預防，而後者則棘手得多。根據蔚來官方報告，蔚來ES8自燃屬於前者；特斯拉自燃事件的當事車主也提到，事故前進行過一次超充，推測可能是主要原因。
• “電動汽車優等生都自燃了”這個說法不嚴謹。除特斯拉、蔚來之外，還有一個低調的優等生從未出現過自燃重大事故，那就是日產聆風(Nissan Leaf)，它是比特斯拉更早、累計銷量更高的電動汽車，歷時9年銷售43萬輛，從未出現過自燃重大事故。

盤點2010-2018年電動汽車自燃事件

為了減少數據源方面的差異，從鋰電池專家朱玉龍

那裡獲得兩份數據：2010-2018年歐洲與北美電動汽車起火事件統計：

• 歐洲共28起自燃事故，其中：19起由碰撞、外部火源、錯誤操作導致的；5起確信或很可能與電池無關，而是由機械故障、電氣故障或其他系統故障導致的；4起信息不足難以判斷；確信為電池內短路而自燃的數量是：0 (注：此項統計僅為報道的事件，不包括未報道的事件；此外，信息不足難以判斷的事件，個人推測屬於內短路誘發的可能性較大)
• 北美共39起自燃事故，其中：26起由碰撞、外部火源、錯誤操作導致的（20起碰撞、3起充電、2起縱火、1起不規範維修）；9起確信或很可能與電池無關；4起信息不足難以判斷；確信為電池內短路而自燃的數量是：0
• 特斯拉：美國39起事故中，@ 朱玉龍 溯源了23起，其中15起是特斯拉Model S或Model X，比例高達65%；歐洲28起事故中，@朱玉龍 溯源了17起，其中7起是特斯拉Model S，佔比41%。（未溯源的美國16起與歐洲6起應該都不是特斯拉，否則肯定會上新聞的，這使得特斯拉事故佔比偏高。難怪馬斯克幽怨，畢竟人怕出名豬怕壯啊！）
• 日產聆風：歐洲0起，佔比0%；美國2起，佔比16.7%。這兩起是怎麼回事呢？一起是充電樁起火引燃、另一起是山火引燃，均為外部因素，與電池無關。也就是說，在公開報道的自燃事故中，日產聆風可以自信地說：歷時9年銷售43萬輛，零自燃重大事故。

儘管特斯拉勢頭迅猛，日產聆風還是以43萬輛的成績暫居電動汽車歷史銷量第一。而且，考慮到日產聆風交付時間較早，若以“所有車輛總行駛時間/里程”來計算的話，聆風應該遠高於特斯拉。在這種情況下還能實現零自燃重大事故，可謂是硬成績！

保障電池安全的兩種思路

特斯拉與日產聆風在自燃事故數量上的巨大反差，背後是兩者不同的安全思路：

• 防止電芯熱失控發生：在電芯層面儘可能降低單體電芯熱失控的風險。電芯熱失控發生後，防止熱失控蔓延： 若單體電芯熱失控不可避免，則在PACK層面儘可能地阻止熱失控蔓延到其他電芯(Cell)、模組(Module)、甚至整個電池包(Pack)。

注：兩種思路均可行，主要看技術水平高低，沒有技術路線熟高熟低之分

從下面特斯拉電池組的圖中可以清晰地看到，它在電芯熱失控發生後，防止熱失控蔓延採取的措施：

• 電芯隔離：電芯間的液冷管路，除了散熱降溫作用外，也能起到電芯間減緩熱傳遞的作用。
• 模組隔離：特斯拉通過箱體的框架樑把模組分成獨立的艙室，防止單個模組熱失控蔓延到相鄰模組。上海特斯拉自燃是燒了3個模組，其它沒燒。當然，如果不及時噴水降溫的話，很可能隨著時間推移其他的也會燒掉：框架樑擋得住火焰但擋不住傳熱啊！
• 雲母板：電池組上方和下方都有一塊耐高溫高絕緣性的雲母板，降低因短路引發電弧引燃高溫可燃氣的風險。

日產聆風在防止熱失控蔓延方面的措施就少很多。如下圖最新一代的日產聆風電池模組，電芯與電芯之間直接用膠水粘起來，連散熱管路都沒有，更不用說隔離措施。與特斯拉比起來，這簡直是“心大”：如果特斯拉也採用這種佈局，估計半小時就燒完了。

日產聆風敢於進行這樣的PACK設計，並不意味著它不重視安全，否則的話，9年43萬輛0事故的成績怎麼實現經？ 恰恰相反，日產聆風之所以敢在PACK設計如此心大，關鍵就在於它在電芯安全設計與製造上有十足的底氣！

如何提高電芯的安全性？

如圖所示，鋰離子電池的電芯由負極、正極、隔膜、電解液組成。提高電芯安全性，也就是從這4個方面下功夫。大牛博士馮旭寧，曾在他的博士論文中概括過主要思路：

• 正極材料：對正極材料進行摻雜和包覆，或金屬原子替代的方式來以提高正極材料的熱穩定性。
• 負極材料：對負極材料進行包覆，或通過電解液添加劑提高負極SEI膜的穩定性。以及採用新型負極，如鈦酸鋰(Li4Ti5O12, LTO)負極，合金負極等材料提高負極的安全性能。
• 電解液：對於電解液採用阻燃添加劑，將液體電解質換成固體聚合物電解質，採用離子液體，電解質鹽的替代等方式提高電解液熱安全特性，也可以通過在電解液中採用過充保護添加劑來提高電池抗過充的能力。
• 隔膜：採用高安全性隔膜，通過陶瓷包覆等手段，降低隔膜熱收縮率、提高隔膜崩潰溫度.

在2018年之前，日產聆風的電池來自於旗下AESC公司(Automotive Energy Supply Corporation)。在電芯設計層面，AESC通過增強正極材料的熱穩定性、在電解質中添加使使得電極表面更不容易發熱的特殊添加劑、增加隔膜的耐熱性等多種措施，降低電芯的熱失控風險。

以上這些都是電化學方面的信息，非常抽象，不容易理解，所以還是講點形象的吧。下面這個動圖就描述了AESC在隔膜上提高安全性的方法：採用 PP-PE-PP 三層複合材料的隔膜，PE更早熔化阻斷電流。

採用了一系列的電芯安全設計後，AESC電芯可以更好地應對溫度衝擊，甚至是針刺試驗。針刺試驗是非常苛刻地試驗，可以很好地反映電芯的安全水平。考慮到大部分電芯都通過不了，最後國標GB/T 31485-2015都沒加入針刺試驗內容。

一個Youtube上流傳很廣的試驗視頻可以直觀地說明AESC電芯在溫度衝擊與針刺試驗下的表現。當然，視頻中並非最新的NCM811電池，在能量密度更高的NCM811電池上，AESC需要考慮更多的安全設計問題。

日產聆風AESC軟包電池針刺試驗

相對於其他電芯廠，AESC還有兩個特點：

• 電芯廠與主機廠緊密合作：AESC與日產緊密合作十年，積累了大量數據與行業知識。如果沒有與日產的特殊關係，普通電芯廠不可能拿到如此深入的數據。
• 製造經驗與質量管理：例如，在電芯製造層面，每一塊電芯就具備超過2千個數據採集點。這樣可以有效地降低電芯的不一致性、儘可能降低電芯安全風險。

AESC花落中國

經過艱苦卓絕的競爭，中國的鋰電池產業終於趕超日韓，揚眉吐氣了。 而今天從安全的角度分析之後，日本又殺出個勁敵AESC，不禁又生出一些憂慮。

實際上這個憂慮是多餘的，因為日產AESC已經在2019年正式出售給中國的遠景集團，改名為

，成為一家地地道道的中國企業了。

遠景AESC在股權上與主機廠切割之後（日產汽車還持有20%的股份），但也有利於拓展更多主機廠客戶，將技術優勢發揮出來，有望成為中國鋰電產業格局中的一匹黑馬。

特別值得一提的是，遠景AESC的電芯不僅可以供給主機廠，還能通過物聯網及大數據技術更有效地切入儲能業務，實現電池能量+功率價值，同時將電動汽車產業與其他新能源產業結合起來，實現多贏局面。關於電動汽車與新能源如何互動，參見我之前寫的一篇科普文章《電動汽車入網技術（V2G）是什麼，目前有什麼研究或者是應用》。