10月7日，由清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室主辦的第三屆國(guó)際電池安全研討會(huì)在北京召開(kāi)。中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司試驗(yàn)研究所副總工程師王芳就動(dòng)力電池的安全測(cè)試與標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)進(jìn)行了探討。

在王芳看來(lái)，研究動(dòng)力電池的安全測(cè)試，首先要考量電動(dòng)汽車到底存在哪些事故形態(tài)，然后去制定相應(yīng)的測(cè)試方法和項(xiàng)目，從而達(dá)到提升動(dòng)力電池產(chǎn)品安全性的目的。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，占比比較高的有充電或過(guò)充電然后是機(jī)械破壞、自燃等，此外還有內(nèi)短路、熱失控等，最終在電池部位發(fā)生自燃。

具體來(lái)看，第一，充電和過(guò)充電。目前出現(xiàn)的充電事故多數(shù)在充電的末期或者是充電完畢以后擱置一段時(shí)間發(fā)生的，大家要更深層次的思考到底什么樣的原因?qū)е铝诉@樣狀態(tài)事故的發(fā)生。 第二，碰撞。碰撞導(dǎo)致的問(wèn)題應(yīng)該歸類為機(jī)械，表現(xiàn)的形式除了直接機(jī)械碰撞以外，大家更關(guān)心的是在電動(dòng)汽車使用過(guò)程當(dāng)中，動(dòng)力電池的機(jī)械可靠性帶來(lái)的次生的機(jī)械安全性，即在長(zhǎng)期的使用中，可靠性的降低潛在引發(fā)的安全事故。第三，泡水。這也同樣是機(jī)械可靠性帶來(lái)的安全性的事故。第四，熱擴(kuò)散的狀態(tài)。

通過(guò)事故分析，可以發(fā)現(xiàn)很多事故不外乎有制造的原因、使用的原因和監(jiān)控的原因，很多是多種因素的綜合。首先，原材料本身的一些缺陷和生產(chǎn)制造質(zhì)量控制水平帶來(lái)的問(wèn)題。第二，系統(tǒng)集成過(guò)程當(dāng)中技術(shù)的缺失帶來(lái)的安全隱患。第三個(gè)，實(shí)際使用過(guò)程中，第一類是濫用，第二類是正常的老化導(dǎo)致的枝晶生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)損傷等等帶來(lái)的隱患，積累到一定程度以后爆發(fā)導(dǎo)致了安全事故。

當(dāng)前，大眾對(duì)電動(dòng)汽車長(zhǎng)續(xù)航里程的要求與對(duì)快充的一些訴求，一方面帶來(lái)技術(shù)變革快速的發(fā)展，同樣也帶來(lái)一系列的挑戰(zhàn)：首先，能量密度提升帶來(lái)的挑戰(zhàn)。通過(guò)近些年實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的結(jié)果來(lái)看，系統(tǒng)的能量密度從2015年的90瓦時(shí)/公斤，到現(xiàn)在的140多瓦時(shí)/公斤，其熱特性、熱穩(wěn)定性也發(fā)生了明顯的變化。

第二，材料體系變化的挑戰(zhàn)。要想追求高比能，必然要從磷酸鐵鋰往三元走，這個(gè)變化也帶來(lái)熱穩(wěn)定性的變化以及熱失控時(shí)間的提前和釋氧量的差異。

第三，長(zhǎng)續(xù)航里程的挑戰(zhàn)。要在有限的空間里安裝盡量多的電池，而這種情況下，電池就會(huì)越做越大。這樣一來(lái)，就要把電池的鋁箔和銅箔做薄，而且隔膜也會(huì)盡量的做薄，這種情況下對(duì)于正極、負(fù)極、隔膜、電解液等技術(shù)又是很大的挑戰(zhàn)。

第四，全生命周期安全性的挑戰(zhàn)，在調(diào)查的眾多事故當(dāng)中，有很多事故都是1萬(wàn)多公里以后發(fā)生的，這就證明了電池性能是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，在全生命周期內(nèi)它的可用、可控和失控的評(píng)價(jià)是我們面臨的挑戰(zhàn)。在這個(gè)前提下，我們對(duì)于電池的測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)可能會(huì)是一個(gè)貫穿全生命周期的評(píng)價(jià)工程，包括在全生命周期內(nèi)壽命和安全性的衰減，不同的循環(huán)周次下性能表現(xiàn)。

可以說(shuō)，在整車應(yīng)用工況下，動(dòng)力電池應(yīng)該包含多層次的評(píng)價(jià)，比如從儲(chǔ)能材料到電池閉環(huán)的構(gòu)效關(guān)系是復(fù)雜的構(gòu)效關(guān)系、全生命周期衰減的變化規(guī)律和BMS精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)以及PACK可靠性的評(píng)價(jià)。