【能源人都在看，點擊右上角加“關注”】
作者| 王帥國
8月19日，由中國汽車工業協會主辦，汽車之家承辦的第一屆“全球汽車產業創新大會”在北京國家會議中心隆重召開。
中汽中心動力電池領域首席專家、中汽中心檢測認證事業部副總工程師王芳在會上發表了主題為“電動汽車帶來的安全挑戰”的演講。華夏能源網（微信號hxny100）現將王芳的演講整理如下，供大家參考。
我一直從事電動汽車和動力電池的測試、評價和標準化工作。近幾年在制定全球的法規和國內的標準時，大家都會思考一個問題，那就是每一項法規裡的測試都需要一個原由，為什麼要做這些測試？那必然是在現實生活中發生的或者大概率會發生的事故形態，我們才要做出考評。所以對於已經發生的電動汽車事故，我們也會統計它到底是什麼形態，又是什麼原因導致的。
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作者| 王帥國
8月19日，由中國汽車工業協會主辦，汽車之家承辦的第一屆“全球汽車產業創新大會”在北京國家會議中心隆重召開。
中汽中心動力電池領域首席專家、中汽中心檢測認證事業部副總工程師王芳在會上發表了主題為“電動汽車帶來的安全挑戰”的演講。華夏能源網（微信號hxny100）現將王芳的演講整理如下，供大家參考。
我一直從事電動汽車和動力電池的測試、評價和標準化工作。近幾年在制定全球的法規和國內的標準時，大家都會思考一個問題，那就是每一項法規裡的測試都需要一個原由，為什麼要做這些測試？那必然是在現實生活中發生的或者大概率會發生的事故形態，我們才要做出考評。所以對於已經發生的電動汽車事故，我們也會統計它到底是什麼形態，又是什麼原因導致的。
我們統計了2011年2月到2019年5月（電動汽車領域發生的）事故，從網上或者我們參與的數據調查裡面捕捉到了相對可靠的信息數據，我們把事故產生的原因分了五大類：
第一類是充電或者過充電，統計分析顯示，近幾年過充電幾乎很少發生。相比之下，充電的末期或者充電剛結束的一段時間內更容易出現相關的問題。第二類是碰撞、託底等機械外力的原因。第三類是自燃，就是電池的熱失控或者熱擴展，熱失控有廣義的熱失控，也有狹義的熱失控，從廣義上說，所有的電動汽車事故，包括剛才提到的充電過充電、碰撞、託底等等，到最終的事故表現形式都是熱失控。狹義的熱失控，是指不存在任何外力的情況下，首先從電池本身的部位突然發生的熱失控；第四類是泡水，第五是其他，比如說傳統車也會發生的一些失控、人為改造引起的失控等。
整車安全面臨4大挑戰
在電動汽車安全事故存在5大類原因的情況下，我們需要首先考慮整車安全面臨著什麼樣的挑戰？
可能大家都知道實際上電動汽車的安全跟高壓的動力電池系統脫不開關係，我們在做標準法規時，也把它分成這樣幾大類，類似剛才的事故形態分類，第一個是充電安全，第二個是碰撞安全，第三是高壓電安全，第四是電池本身的安全，最後一個是緊急救援安全，這個現在已經引起了全球關注。
第一點是充電，我剛剛提到的過充電事故比較早，是2015年發生的事故，車是2012年的，當時很多技術尤其是BMS的故障診斷和功能安全技術還處於起步階段。實際上過充電會涉及到很多環節，比如說通訊的地方，比如說充電機跟電動汽車對它的監管，再比如說充電的監控中心和車輛的運營監控中心，所以過充電安全是一個系統工程，當然最重要的是電池的管理系統，哪一個環節起到作用，都不至於發生嚴重後果。其實這兩年隨著電池管理系統技術的大幅提升，過充電事故出現的概率基本上比較小，實際上在充電末期或者充電結束的那段時間，出現事故的概率反而遠高於過充電。
另外一個就是快充，尤其是頻繁快充，也有可能加劇電動汽車事故風險。大家看這是我們做的一個很簡單的實驗，電池在不同倍率充電的情況下，它不同部位的溫升是不一樣的，而且差異是非常明顯的，即使能夠快充，但是在這種大規模的充電情況下，它的發熱量有可能聚集，對於電池的損害程度和它可能發生事故的某一點的缺陷累計速度是非常不一樣的，這個也是需要我們關心的，也是我們需要努力解決的一個充電安全挑戰。
第二點是碰撞，對於電動汽車碰撞我們現在有正碰、側碰、後碰，對於新鮮樣品測試，我們更多關心的是在這個過程中電池的狀態和人員的保護，這個都要考慮當時一瞬間的狀態。而現在可能更需要我們關注的是日常生活中多次輕微的碰撞導致的缺陷疊加，以及這個過程中絕緣耐壓和絕緣等級的變化。
大家看，當一個新電池做IP等級的時候，電池沒有任何的反應，也就是說它完全可以涉水，但是當它在路上行駛了很長時間以後，經過若干次振動、涉水等情況，就有可能缺陷累計到一定程度，當再次涉水時，甚至正常使用時，就有可能直接起火或者爆炸，所以在使用過程中可靠性帶來的潛在安全性，是我們更應該關注的電動汽車對於安全和技術的挑戰。
第三，電池安全。我們來看看現有的電池技術條件下，我們面臨什麼樣的挑戰？我們首先看到的是電池材料的體系帶來的變化和挑戰，從2015年到2018年，電池材料的體系變化從LFP到三元，從333到532再到811，隨著電池裡面鎳含量的變化，電池發生熱失控的可能性，產生的熱量以及吸氧量，都會是我們技術改善的挑戰點。
第二個挑戰是電池容量，為了滿足消費者對於長續航里程的需求，除了本身體系能量密度提升以外，大家就會追求把電池做的越大越好。這種情況下，大家就會感受到，當膜變薄，電極變厚後，電池所承受的壓力有多大，我們就又面臨著正負級材料的修飾、隔膜塗敷、電解液改性等技術的挑戰。
第三個挑戰是電芯能量密度的變化，從我們實驗室這幾年測試結果的變化可以看到，能量密度這幾年在快速提升。我們也抽取了2016、2017、2018年市面上典型的12款國內外的產品進行了產熱功率和能量密度關係的分析。這又是我們面臨的如何在能量密度提升的狀態下，更好地改善其安全穩定性的挑戰。
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作者| 王帥國
8月19日，由中國汽車工業協會主辦，汽車之家承辦的第一屆“全球汽車產業創新大會”在北京國家會議中心隆重召開。
中汽中心動力電池領域首席專家、中汽中心檢測認證事業部副總工程師王芳在會上發表了主題為“電動汽車帶來的安全挑戰”的演講。華夏能源網（微信號hxny100）現將王芳的演講整理如下，供大家參考。
我一直從事電動汽車和動力電池的測試、評價和標準化工作。近幾年在制定全球的法規和國內的標準時，大家都會思考一個問題，那就是每一項法規裡的測試都需要一個原由，為什麼要做這些測試？那必然是在現實生活中發生的或者大概率會發生的事故形態，我們才要做出考評。所以對於已經發生的電動汽車事故，我們也會統計它到底是什麼形態，又是什麼原因導致的。
我們統計了2011年2月到2019年5月（電動汽車領域發生的）事故，從網上或者我們參與的數據調查裡面捕捉到了相對可靠的信息數據，我們把事故產生的原因分了五大類：
第一類是充電或者過充電，統計分析顯示，近幾年過充電幾乎很少發生。相比之下，充電的末期或者充電剛結束的一段時間內更容易出現相關的問題。第二類是碰撞、託底等機械外力的原因。第三類是自燃，就是電池的熱失控或者熱擴展，熱失控有廣義的熱失控，也有狹義的熱失控，從廣義上說，所有的電動汽車事故，包括剛才提到的充電過充電、碰撞、託底等等，到最終的事故表現形式都是熱失控。狹義的熱失控，是指不存在任何外力的情況下，首先從電池本身的部位突然發生的熱失控；第四類是泡水，第五是其他，比如說傳統車也會發生的一些失控、人為改造引起的失控等。
整車安全面臨4大挑戰
在電動汽車安全事故存在5大類原因的情況下，我們需要首先考慮整車安全面臨著什麼樣的挑戰？
可能大家都知道實際上電動汽車的安全跟高壓的動力電池系統脫不開關係，我們在做標準法規時，也把它分成這樣幾大類，類似剛才的事故形態分類，第一個是充電安全，第二個是碰撞安全，第三是高壓電安全，第四是電池本身的安全，最後一個是緊急救援安全，這個現在已經引起了全球關注。
第一點是充電，我剛剛提到的過充電事故比較早，是2015年發生的事故，車是2012年的，當時很多技術尤其是BMS的故障診斷和功能安全技術還處於起步階段。實際上過充電會涉及到很多環節，比如說通訊的地方，比如說充電機跟電動汽車對它的監管，再比如說充電的監控中心和車輛的運營監控中心，所以過充電安全是一個系統工程，當然最重要的是電池的管理系統，哪一個環節起到作用，都不至於發生嚴重後果。其實這兩年隨著電池管理系統技術的大幅提升，過充電事故出現的概率基本上比較小，實際上在充電末期或者充電結束的那段時間，出現事故的概率反而遠高於過充電。
另外一個就是快充，尤其是頻繁快充，也有可能加劇電動汽車事故風險。大家看這是我們做的一個很簡單的實驗，電池在不同倍率充電的情況下，它不同部位的溫升是不一樣的，而且差異是非常明顯的，即使能夠快充，但是在這種大規模的充電情況下，它的發熱量有可能聚集，對於電池的損害程度和它可能發生事故的某一點的缺陷累計速度是非常不一樣的，這個也是需要我們關心的，也是我們需要努力解決的一個充電安全挑戰。
第二點是碰撞，對於電動汽車碰撞我們現在有正碰、側碰、後碰，對於新鮮樣品測試，我們更多關心的是在這個過程中電池的狀態和人員的保護，這個都要考慮當時一瞬間的狀態。而現在可能更需要我們關注的是日常生活中多次輕微的碰撞導致的缺陷疊加，以及這個過程中絕緣耐壓和絕緣等級的變化。
大家看，當一個新電池做IP等級的時候，電池沒有任何的反應，也就是說它完全可以涉水，但是當它在路上行駛了很長時間以後，經過若干次振動、涉水等情況，就有可能缺陷累計到一定程度，當再次涉水時，甚至正常使用時，就有可能直接起火或者爆炸，所以在使用過程中可靠性帶來的潛在安全性，是我們更應該關注的電動汽車對於安全和技術的挑戰。
第三，電池安全。我們來看看現有的電池技術條件下，我們面臨什麼樣的挑戰？我們首先看到的是電池材料的體系帶來的變化和挑戰，從2015年到2018年，電池材料的體系變化從LFP到三元，從333到532再到811，隨著電池裡面鎳含量的變化，電池發生熱失控的可能性，產生的熱量以及吸氧量，都會是我們技術改善的挑戰點。
第二個挑戰是電池容量，為了滿足消費者對於長續航里程的需求，除了本身體系能量密度提升以外，大家就會追求把電池做的越大越好。這種情況下，大家就會感受到，當膜變薄，電極變厚後，電池所承受的壓力有多大，我們就又面臨著正負級材料的修飾、隔膜塗敷、電解液改性等技術的挑戰。
第三個挑戰是電芯能量密度的變化，從我們實驗室這幾年測試結果的變化可以看到，能量密度這幾年在快速提升。我們也抽取了2016、2017、2018年市面上典型的12款國內外的產品進行了產熱功率和能量密度關係的分析。這又是我們面臨的如何在能量密度提升的狀態下，更好地改善其安全穩定性的挑戰。
最後，講一下消防安全，電動汽車跟傳統車不一樣的地方在於不同型號的電池燃燒的差異性非常大，還容易二次著火，這個就會讓消防和救援非常困難。現在我在牽頭一個測試的國家項目，裡面有一個專題就是不同情況下，汽車起火以後火災的等級以及救援的措施，以及在空間和時間上，毒氣和煙有可能的排放狀態，希望從電動汽車的全生命週期安全的考評能夠做這樣的一些支撐。
電動汽車安全是一個系統工程
我們從業人員能做的工作是什麼？就是把發生安全事故的可能性無限地降低，趨近於零，但是趨近於零不等於零。
現在的國家標準裡面有一個熱擴散的測試，熱擴散的原則是什麼？我們認為一個電池發生熱失控的可能性永遠存在，我們允許它存在，但是一般一個點發生失控後，我們要求汽車必須有一個警示的信號，在整個車或者電池系統熱失控之前，能夠給車上人員足夠的逃生時間。
這是目前一個熱點話題，大家都在想辦法去盡力提升它的熱擴散阻斷能力，現在有些企業給我們展示了一些成果，對於一些產品他們已經完全能夠實現阻斷，當單個截面熱失控甚至著火以後，他可以讓整個系統不著火，我們在外面是看不到這個火的，這是我們最希望看到的結果。
對於整個電池系統，它的安全是一個系統工程，從材料的層面我們希望能夠用到最安全的材料；對於電芯，我們需要知道它的安全性在哪個等級，它是相對安全的，不是絕對安全的，我們需要知道它相對安全的範圍在哪裡，同時我們要藉助一個優質的BMS系統，把電芯用在相對安全的範圍內，這樣才能得到一個比較好的電池系統，這是我們每一個層級都要面臨的技術提升挑戰。
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8月19日，由中國汽車工業協會主辦，汽車之家承辦的第一屆“全球汽車產業創新大會”在北京國家會議中心隆重召開。
中汽中心動力電池領域首席專家、中汽中心檢測認證事業部副總工程師王芳在會上發表了主題為“電動汽車帶來的安全挑戰”的演講。華夏能源網（微信號hxny100）現將王芳的演講整理如下，供大家參考。
我一直從事電動汽車和動力電池的測試、評價和標準化工作。近幾年在制定全球的法規和國內的標準時，大家都會思考一個問題，那就是每一項法規裡的測試都需要一個原由，為什麼要做這些測試？那必然是在現實生活中發生的或者大概率會發生的事故形態，我們才要做出考評。所以對於已經發生的電動汽車事故，我們也會統計它到底是什麼形態，又是什麼原因導致的。
我們統計了2011年2月到2019年5月（電動汽車領域發生的）事故，從網上或者我們參與的數據調查裡面捕捉到了相對可靠的信息數據，我們把事故產生的原因分了五大類：
第一類是充電或者過充電，統計分析顯示，近幾年過充電幾乎很少發生。相比之下，充電的末期或者充電剛結束的一段時間內更容易出現相關的問題。第二類是碰撞、託底等機械外力的原因。第三類是自燃，就是電池的熱失控或者熱擴展，熱失控有廣義的熱失控，也有狹義的熱失控，從廣義上說，所有的電動汽車事故，包括剛才提到的充電過充電、碰撞、託底等等，到最終的事故表現形式都是熱失控。狹義的熱失控，是指不存在任何外力的情況下，首先從電池本身的部位突然發生的熱失控；第四類是泡水，第五是其他，比如說傳統車也會發生的一些失控、人為改造引起的失控等。
整車安全面臨4大挑戰
在電動汽車安全事故存在5大類原因的情況下，我們需要首先考慮整車安全面臨著什麼樣的挑戰？
可能大家都知道實際上電動汽車的安全跟高壓的動力電池系統脫不開關係，我們在做標準法規時，也把它分成這樣幾大類，類似剛才的事故形態分類，第一個是充電安全，第二個是碰撞安全，第三是高壓電安全，第四是電池本身的安全，最後一個是緊急救援安全，這個現在已經引起了全球關注。
第一點是充電，我剛剛提到的過充電事故比較早，是2015年發生的事故，車是2012年的，當時很多技術尤其是BMS的故障診斷和功能安全技術還處於起步階段。實際上過充電會涉及到很多環節，比如說通訊的地方，比如說充電機跟電動汽車對它的監管，再比如說充電的監控中心和車輛的運營監控中心，所以過充電安全是一個系統工程，當然最重要的是電池的管理系統，哪一個環節起到作用，都不至於發生嚴重後果。其實這兩年隨著電池管理系統技術的大幅提升，過充電事故出現的概率基本上比較小，實際上在充電末期或者充電結束的那段時間，出現事故的概率反而遠高於過充電。
另外一個就是快充，尤其是頻繁快充，也有可能加劇電動汽車事故風險。大家看這是我們做的一個很簡單的實驗，電池在不同倍率充電的情況下，它不同部位的溫升是不一樣的，而且差異是非常明顯的，即使能夠快充，但是在這種大規模的充電情況下，它的發熱量有可能聚集，對於電池的損害程度和它可能發生事故的某一點的缺陷累計速度是非常不一樣的，這個也是需要我們關心的，也是我們需要努力解決的一個充電安全挑戰。
第二點是碰撞，對於電動汽車碰撞我們現在有正碰、側碰、後碰，對於新鮮樣品測試，我們更多關心的是在這個過程中電池的狀態和人員的保護，這個都要考慮當時一瞬間的狀態。而現在可能更需要我們關注的是日常生活中多次輕微的碰撞導致的缺陷疊加，以及這個過程中絕緣耐壓和絕緣等級的變化。
大家看，當一個新電池做IP等級的時候，電池沒有任何的反應，也就是說它完全可以涉水，但是當它在路上行駛了很長時間以後，經過若干次振動、涉水等情況，就有可能缺陷累計到一定程度，當再次涉水時，甚至正常使用時，就有可能直接起火或者爆炸，所以在使用過程中可靠性帶來的潛在安全性，是我們更應該關注的電動汽車對於安全和技術的挑戰。
第三，電池安全。我們來看看現有的電池技術條件下，我們面臨什麼樣的挑戰？我們首先看到的是電池材料的體系帶來的變化和挑戰，從2015年到2018年，電池材料的體系變化從LFP到三元，從333到532再到811，隨著電池裡面鎳含量的變化，電池發生熱失控的可能性，產生的熱量以及吸氧量，都會是我們技術改善的挑戰點。
第二個挑戰是電池容量，為了滿足消費者對於長續航里程的需求，除了本身體系能量密度提升以外，大家就會追求把電池做的越大越好。這種情況下，大家就會感受到，當膜變薄，電極變厚後，電池所承受的壓力有多大，我們就又面臨著正負級材料的修飾、隔膜塗敷、電解液改性等技術的挑戰。
第三個挑戰是電芯能量密度的變化，從我們實驗室這幾年測試結果的變化可以看到，能量密度這幾年在快速提升。我們也抽取了2016、2017、2018年市面上典型的12款國內外的產品進行了產熱功率和能量密度關係的分析。這又是我們面臨的如何在能量密度提升的狀態下，更好地改善其安全穩定性的挑戰。
最後，講一下消防安全，電動汽車跟傳統車不一樣的地方在於不同型號的電池燃燒的差異性非常大，還容易二次著火，這個就會讓消防和救援非常困難。現在我在牽頭一個測試的國家項目，裡面有一個專題就是不同情況下，汽車起火以後火災的等級以及救援的措施，以及在空間和時間上，毒氣和煙有可能的排放狀態，希望從電動汽車的全生命週期安全的考評能夠做這樣的一些支撐。
電動汽車安全是一個系統工程
我們從業人員能做的工作是什麼？就是把發生安全事故的可能性無限地降低，趨近於零，但是趨近於零不等於零。
現在的國家標準裡面有一個熱擴散的測試，熱擴散的原則是什麼？我們認為一個電池發生熱失控的可能性永遠存在，我們允許它存在，但是一般一個點發生失控後，我們要求汽車必須有一個警示的信號，在整個車或者電池系統熱失控之前，能夠給車上人員足夠的逃生時間。
這是目前一個熱點話題，大家都在想辦法去盡力提升它的熱擴散阻斷能力，現在有些企業給我們展示了一些成果，對於一些產品他們已經完全能夠實現阻斷，當單個截面熱失控甚至著火以後，他可以讓整個系統不著火，我們在外面是看不到這個火的，這是我們最希望看到的結果。
對於整個電池系統，它的安全是一個系統工程，從材料的層面我們希望能夠用到最安全的材料；對於電芯，我們需要知道它的安全性在哪個等級，它是相對安全的，不是絕對安全的，我們需要知道它相對安全的範圍在哪裡，同時我們要藉助一個優質的BMS系統，把電芯用在相對安全的範圍內，這樣才能得到一個比較好的電池系統，這是我們每一個層級都要面臨的技術提升挑戰。
對於電動汽車來說，安全是根本。電動汽車安全是一個系統工程，從電池材料到電池系統、再到整車，都應該有相應的安全要求和安全設計，都要有基本的要求。其次，要重視產品製造過程中質量控制水平的提升，也就是說產品的質量要具有一致性，這是非常重要的。比如說大家前幾年聽的比較多的是電池能量密度做到多少，你的車續航里程是多少，這是單一的指標，那個時候大家最直觀的感受就是希望這個指標高，但實際上到了現在，我們有350萬輛汽車規模的情況下，我們聚焦的不應該單單是某一個指標，而要考慮產品的品質能不能經得住市場的考驗。
現在我們正處於從政策引導到市場競爭的關鍵轉變階段，企業是否能夠存活，是否能夠在市場中掌握核心競爭力，唯一的法寶就是產品的品質。
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