新能源汽车起火,再度引发广泛的公众担忧。
在10月23日的夜晚时分,有一辆理想MEGA处于行驶进程当中,车底突然出现了火花,紧接着火势便快速地扩大开来,车内的两名驾乘人员在停车之后顺利地打开车门得以逃生,最终那辆车被烧到仅仅只剩下车架。就在距离这起事故十天之前的时候,有一辆小米SU7 Ultra在发生碰撞之后起火了,路人在施救之际没能把车门打开,最终导致驾驶人失去了生命。
电动汽车起火之后,到底会有多可怕呢?国内有一位电池厂商的人士,向记者展示了一段视频,一块出现起火状况的动力电池电芯,被放置在了铁桶里面,通过使用沙土、水等方式,都没办法把火给扑灭。一旦发生起火,就很难将其扑灭,这一直以来,都是公众对于电动汽车火灾心生恐惧的一个重要缘由。
每每电动汽车火灾事故出现之时,人们首要关注的便是车门能不能打开,还有车内人员能不能顺利实现逃生,在MEGA事故发生过后,甚至有车主开展了如何逃生的演练。然而更进一步的疑惑在于:这些火灾到底是怎样发生的呢?这些事故可不可以避免呢?
生活里头,因了电池而引发的火灾,并非少见,在电动汽车刚开始发展的时候,人们就对电池的安全性有所担忧,随着电动汽车技术变得成熟,人们原本期望电池火灾的阴影会跟着就此消散,然而事实却并不是这样的 。
10月13日,小米SU7 Ultra的火灾现场,(呈现于左图),10月23日,理想MEGA的火灾现场,(展示在右图)。(视频截图)。
“火”从哪里来?
MEGA发生起火情况的调查一直还没有得出结论,不过呢,在10月的最后那一天,于2024年2月18日到2024年12月27日这个时间段生产的理想MEGA 2024款被理想汽车召回了,数量总计是11411辆,并且会为这些车免费去更换冷却液、动力电池以及前电机控制器。这块动力电池的容量是超过100度的,综合当下三元锂电池的报价来看,这次进行召回所需要的成本是在10亿元以上的。
是何缘故于调查结论形成之前便宣布召回呢?理想汽车所给出的缘由为,历经内部调查以及分析之后,发觉与事故车属于同一批次的理想MEGA 2024款车辆,鉴于该批次冷却液防腐性能欠缺,在特定情形之下会致使冷却回路里动力电池以及前电机控制器的冷却铝板出现腐蚀渗漏现象,在极端状况下会造成动力电池热失控,存在安全方面的隐患。并且这款防腐性能欠佳的冷却液仅仅在理想MEGA 2024款的部分车辆上得以使用,其他车型并不会受到影响。
简略来讲,电动汽车动力电池的外壳里头,一块块电芯排列分布着,这是动力电池的最小单元,还是电能储存单元,能被看作我们日常常见的“电池”。电芯工作之际需散热,所以要设置让冷却液流过的通道来带走热量,MEGA配备的动力电池在电芯之间设置了这样的“通道”,即冷却铝板。一旦铝板遭腐蚀,有导电性的冷却液渗透进去,就有导致短路的可能。
在燃油车那个时代,冷却液通常是被用来给发动机降低温度的,不过呢,关于电动汽车冷却液的相关标准,却长久以来一直处于缺失的状态 。
今年3月28日,电动汽车冷却液国标发布,10月1日实施。理想召回的11411辆MEGA,生产日期在2024年2月18日至2024年12月27日之间,其冷却液防腐性能,可能并未达到这份国标的要求,而是参照此前针对机动车冷却液的要求。湖南大学机械与运载工程学院副教授黄沛丰,告诉《中国新闻周刊》 。
这是首份针对电动汽车冷却液的国标呀,它从2018年开始启动编制工作,历经多年,一直到2023年7月的时候才形成征求意见稿呢,在此之前仅仅只有针对燃油机动车发动机冷却液的国标存在呀。
燃油车跟电动汽车对冷却液的要求不一样,标准起草组在编制说明里特意讲了两者的差别,电动汽车冷却系统里涉及的金属部件主要有铜类、钢铁类、铝类,像动力电池水冷板、水冷电机外壳等,这里面铜跟钢的用量部分很少,铝类却大量被应用,和传统燃油汽车相比,铸铁类及焊锡类的应用基本没了,对于纯电动汽车冷却液而言,因为使用了较多的铝材质,包含3系铝、4系铝和6系铝等,所以纯电动的防腐重点放在铝系合金上。
数位业内人士向《中国新闻周刊》表达,理想MEGA属于2024年3月正式推出的车型,难以想象仅一年多时间,冷却液会因防腐性能欠缺把冷却铝板腐蚀至泄漏状况。实际上,理想汽车也宣称,“这种情形出现的概率极低” 。
当下还没法确切判定冷却液防腐性能欠缺便是致使MEGA起火事故的缘由,而要晓得事故的实际原因或许并非简单之事。黄沛丰曾参与过一些新能源汽车火灾的调查工作,他告知记者,有时候很难凭借事故现场调查弄清楚原因,因为火灾调查得由结果去推断起因,要是可燃物燃烧完了,就很难还原事故原因了。就如同刚刚发生的理想MEGA事故那样,车辆最后仅剩下车架了。
陈斌,招商局检测车辆技术研究院有限公司这般的高级技术专家、测评管理中心且还是副主任的呢,曾表示,新能源汽车起火事件90%的原因是电池燃爆,也就是热失控引起,然而电动汽车发生火灾的原因竟并不复杂。
那被称作“热失控”的,是一种自我加速的连锁反应,它起始于电池温度升高,紧接着锂电池内部会产生一系列的化学反应,进而释放出热量和易燃气体,使得燃烧加剧。致使热失控,也就是致使电池温度升高的因素有很多,像常见的缘由便是碰撞造成电芯正负极短路,瞬间就释放出热量。
2024年8月,长安汽车旗下深蓝SL03于行驶途中发生起火情况,深蓝汽车CEO邓承浩当时作出回应,称起火车辆在行驶期间轮胎压到了空心破损石砖,而石砖翘起的尖角直接撕裂了电池底板,进而刺穿了两颗电芯,最终导致电芯起火。依据此后发布的事故车辆照片来看,涉事车辆前端底盘被划开了一道口子。
有数据显示,不完全统计得出,新能源汽车起火因碰撞所致的占比达百分之四五十 。然而,在碰撞的情况以外,致使动力电池热失控,进而引发火灾的场景存在不少 。黄沛丰如此说道 。
尽管是这样,并没有数据表明电动汽车出现火灾的频率相较于燃油车会更高,同济大学汽车学院汽车安全技术研究所所长朱西产曾经引用过一个数据,伴随技术取得进步,新能源汽车起火的概率和燃油车差不多,低于0.005%。
将单个电芯与相同体积燃油的热释放速率作对比,三元锂电池跟燃油相差无几,磷酸铁锂电池相较于燃油甚至更弱。并且燃油一旦被点燃,很快就会蔓延到整个油面。然而在电动汽车电池包中,电芯相互隔离,火灾要从一块电芯蔓延到另一块电芯,从蔓延速度来讲或许更慢,而且能够通过电芯间的隔热措施,或者电池管理系统予以控制。黄沛丰介绍道。
不过,他同样觉得,动力电池火灾存在着危险,它燃烧之际会伴随着气体生成,尤其是三元锂电池这般,火焰常常是由内往外喷射而出,属于射流火,甚至随着可燃气体的堆积,会出现爆燃情况。并且从灭火难度来讲,动力电池起火以后很难通过水、灭火器等办法扑灭,而是需要为电芯大幅度地降低温度,然而电芯放置在电池包内部,灭火是相当困难的。
电动汽车火灾引发公众担忧,原因多样,后果难以扑灭,这种有未知数的风险,可能正随着行业“内卷”加剧而积聚 。
“内卷”之殇?
一位身为电池工程师的人,朝着记者直接表明,仅是由于冷却液出现腐蚀泄漏从而致使MEGA事故发生的这种可能性,并不是很高,而更加有可能的是,这是多种因素相互叠加之后所造成的结果 。
MEGA所采用的是由理想与宁德时代共同联合开发的麒麟 5C 电池,C 作为充电倍率的单位,其作用乃是用于描述电池开展充放电的快慢情况。简单来说,这个几 C 的意思就是在几分之一个小时的时长内把电池充至满电。MEGA 在发布之际就被认定为是量产车型当中充电速度处于首位的,能够达成 12 分钟 500 公里这样的充电性能。
依理想动力电池负责人柳志民而言,理想与宁德时代共同投入了一千人,其中博士七十名。在这一千人的队伍当中,理想投入了二百到三百人,此数目几乎涵盖了理想电池部门的全部员工。通常情况下,普通车企完成一个电池项目所需的时间为一年半,然而理想单单拆解电芯内阻、进行机理梳理就耗费了一年半,整个项目开发时间长达三年。

欲达成优良的充电性能,无庸置疑势必要有一连串技术创新。举例来说,为促使电池冷却加速,MEGA动力电池依据麒麟架构,摒弃了传统底部水冷的策略,运用三明治夹心手法,致使冷却面积扩充至原先的5倍。传统电池的散热举措是把用于冷却的液冷板置于电池包下方,麒麟架构却是将液冷板穿插于每排电芯之间。
要是电芯相互之间的间隔特别小,那么留给冷却管道的空间便会比较狭窄,既要留出流道空间,管道自身还存在着厚度,一旦冷却管道的管壁厚度算是比较薄的那种情况,就极有可能致使其强度、以及抗老化的能力呈现出偏弱的态势。黄沛丰如此分析着说。
汽车企业对于达成更长续航里程的需求,已经给动力电池产业链带来不小的压力,同时,汽车企业对于实现更快充电速度的需求,也已经给动力电池产业链造成不小的压力 。
化名王刚的人,是国内一家电池材料厂商的负责人,在跟车企有频繁交流期间,他觉得车企的某些要求有点“过分”,一些车企不懂动力电池,不尊重客观规律,只是一味提要求,像提出充电要跟加油一样快这种要求。实际上,过度追求充电倍率提升,可能意义不太显著,比如4C意味着充电时长大概在15分钟左右,或许就已经能够满足市场需求了。
王刚对一些车企频繁宣传的动力电池性能的安全性有所忧虑,这当中包含超快充,动力电池行业比较“卷”,在车企需求之下,各家开始“卷”充电速度、续航里程以及成本,然而这三者在一定程度上彼此是矛盾的,像加快充电速度就要求电池极片涂层变薄,可这便与续航里程增加的需求产生矛盾了,这种“卷”给行业带来压力,得在里面找到平衡。
他告知了《中国新闻周刊》,举例来说,存在企业已然“卷”至一秒钟充电百分之一的地步,然而锂电池的充放电乃是一个锂离子穿梭的进程,充电能够被构想为锂离子回归原本位置、均匀排列的进程,可是要是它没有“归位”,这些锂离子就会持续累积,就有可能形成如同树杈般的结构,也就是锂枝晶,进而刺穿隔膜致使短路。
他说真话,过于频繁进行超快充,致使锂离子不“归位”的风险加大。“超快充用于偶尔应急是没问题的,然而不建议频繁去用,‘常在河边走,哪有不湿鞋’。”。
若高频次运用如5C级别的超快充,对电池兴许会造成某些不可逆的损伤,一旦锂枝晶生长,便绝无可能再缩减。真锂研究创始人墨柯把快充技术的发展描绘成“跃进式发展”。他告知《中国新闻周刊》,充电进程中,以及充电完毕往后的一段时间,较易于出现电池热失控,当下像3C这般的充电倍率较为稳妥。“实际上电池行业始终对充电速度提升所带来的安全风险有所警觉,然而车企越发将充电速度当作卖点,迫使电池厂商加速快充技术的研发。”。
安全风险跟电池充电倍率的提升呈现共生关系,所以电池若要达成超快充,首先得解决安全问题,黄沛丰解释说,不是随便什么电芯都能实现超快充,要是其正极、电解液等依旧采用常规材料,锂枝晶发生的概率跟速度都会显著提高,故而需要改进材料,另外,超快充时产生的热量较大,进而对热管理系统性能的要求较高。
黄沛丰做过有关的实验,普通电池按照3C的倍率去充电,电池的温度极易达到60摄氏度以上,对于热管理系统来讲,这已然是风险较高的温度了。
王刚所忧虑的事项在于,一些新技术还未曾经由充分的验证,“锂电行业不可能像半导体行业那样,以摩尔定律的速度进化,还是应当开展充分的研究、实验,透彻地掌握一些机理之后再去进行量产。”。
工业和信息化部所制定的强制性国家标准,名为《电动汽车用动力蓄电池安全要求》,此标准将于2026年7月1日起开始实施,业内将其称作动力电池“新国标”,该标准中已然关注到快充对于电池安全可能会带来的影响,新增了快充循环后安全测试,在300次快充循环之后进行外部短路测试,并且要求不起火、不爆炸等。
依王刚的看法,较为关键的一点是,在历经300次快充循环之后,需要将电池进行打开操作,去查看其中是否存在对电池安全不利的一些变化,就好比借助显微镜去瞧瞧极片的形貌到底有没有出现变化,不然的话,电池就如同是一个“黑匣子”了。
依《21世纪经济报道》所披露之信息,日前之时,理想就事故展开了内部处理,提到冷却液渗漏批量质量事故存有三个相关原因,处于前两位的在于冷却液验证不够充分,以及动力电池试验验证与渗漏风险评估不够充分。
动力电池的“不可能三角”
在动力电池历经起起伏伏的发展进程里,始终都得权衡考量安全跟性能之间的关系。像理想MEGA出现事故这种情况,还有近期出现火灾状况的电动汽车里头,比如说小米SU7 、途观L等皆是配备了三元锂电池的,如此竟然演化成了一场针对三元锂电池的信任方面的危机。
如果按照正极材料来进行区分的话,目前而言的动力电池被划分成了三元锂电池以及磷酸铁锂电池这两类,其中前者的能量密度是更高一些的,然而安全风险也跟着升高了。
有电池厂商的负责人,向记者作出解释,电池的能量密度,是由正负极材料决定性的,当前液态电池的能量密度上限,大概是300瓦时/公斤,并不是因为液态电池的厂商,没有能力做出更高能量密度的电池,而是那样的液态电池,非常容易起火。“尤其是三元锂电池正极,经常使用的镍,活性比较高,极其容易分解,所以随着正极材料中镍含量的提高,风险也在不断升高。”。
2019年,宁德时代推出811高镍三元锂电池,这种电池的正极材料里镍的含量达到八成,它曾经连续出现多起起火事故,结果致使含镍较多的高镍三元锂电池一度在外界眼中成为高风险象征的代名词。
黄沛丰向记者解释,相比于磷酸铁锂电池,三元锂电池热失控的起始温度更低,三元锂电池热失控的起始温度在一百八九十度,而非磷酸铁锂电池热失控起始温度能达到200度以上那般,并且三元锂电池燃烧达到的最高温度高于磷酸铁锂电池 。
王刚存在一个对比情况,磷酸铁锂电池起火的时候更多呈现冒烟、燃起火焰的状况,然而较少产生爆燃现象,三元锂电池一旦出现起火情况,很难将其扑灭,只能等着它烧完,“从三元锂电池材料的特性这个角度来看,它的安全风险确实要高于磷酸铁锂电池,随着磷酸铁锂电池也在借助结构创新等方式来增加续航里程,从而致使近5年三元锂电池的市场占有率从80%降低至20%。”。然而,三元锂电池存在其应用的场景,鉴于能量密度存在不同,磷酸铁锂电池一直比较厚重,这会使得驾驶体验受到降低,部分追求轻量化的高端车型会选用三元锂电池。
然而黄沛丰持有这样的看法,对于一辆电动汽车安全性的评价,不能仅仅立足于其所用电芯的角度来展开评判,而是务必要着眼于其围绕动力电池构建的安全系统方面。除电芯自身具备的安全之外,还关联到电池的材料呀,结构呢等方面,另外还有被动安全以及主动安全设计。比如说在面对车辆托底这种场景的时候,怎样去强化电池包底部的防护措施,又比如说当电池出现热失控状况后,怎样进行隔热之类的均属于被动安全设计范畴,而BMS也就是电池管理系统,是属于主动安全设计那类呀,它借助传感器收集数据,然后依据算法主动施行防控风险的举措 。
那些被称作三元锂电池的,尤其是其中的高镍三元锂电池,一般来讲会在安全这一方面把相关工作做到十分充分的程度,目的在于去弥补它自身天然存在的比较高的风险,就像借助更为优良的BMS把风险在初始阶段就予以消除。墨柯表达了这样的意思,鉴于高镍三元锂电池具备比较高的安全风险,类似欧洲近些年来开始朝着中镍高压锂电池转变,这种中镍高压锂电池的能量密度处于高镍以及5系、6系三元锂电池两者之间,国内同样存在类似的一种趋势。
历经修订的电池新国标,针对热扩散测试做出了调整,其技术要求从先前的“着火、爆炸前5分钟提供热事件报警信号”,转变为“不起火、不爆炸(仍需报警),烟气不对乘员造成伤害”。墨柯针对新规坦言,这对于高镍三元锂电池来讲确实不太友好。尽管新规从字面意思看更为严苛,然而对于一些电池厂商而言,仍存在一些应对热扩散测试的方法,只是难度相较于之前加大了。
有一位身为电池厂商研究院的人士,告知了《中国新闻周刊》,就动力电池来讲,在业内一直都觉得,安全与能量密度这两项属性,是那种如同鱼和熊掌般不能同时获得的,甚至属于相互矛盾的情况。然而对于中高端车型来说,600至800公里的续航里程,是必须具备的性能指标,所以对于电池能量密度必然是存在需求的。就这个续航目标来讲,磷酸铁锂电池虽说能够达成,然而要电池厂商依据车型去开展定制化开发,一旦车型有了更换,电芯的适用性便会变糟,所以鉴于适用性,能量密度较高的三元锂电池依旧是达成较长续航里程的主要技术路线,不过要更好地去解决其安全性方面的问题。“为了把安全性问题给解决掉,三元锂电池从液态奔向半固态,最终迈向固态是必定的。”。
可是,动力电池身为一个能量体,不存在所谓“绝对安全”的说法。“当下能够做到的仅是不断追求极致,尽力去减少那些有可能致使其热失控的各类因素,像极片不能有毛刺之类的。就算是固态电池,将来正极采用金属锂,同样无法确保绝对安全。”能量密度、安全、成本,在王刚的认知里,这三者是动力电池的“不可能三角”,换言之,这三者不可能同时达成完美状态,只能去谋求平衡。
发于2025.11.24总第1213期《中国新闻周刊》杂志
杂志标题:新能源汽车,火灾频发?



