◎ 文 《法人》雜志全媒體記者岳雷
在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,電池能量密度的提升,帶來(lái)續(xù)航里程的顯著突破。然而,在極端工況下,電池?zé)崾Э匾l(fā)的安全事故,也成了制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵痛點(diǎn)。
近日,工信部發(fā)布的2025年版《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新國(guó)標(biāo)”),以更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),直擊電池安全領(lǐng)域的薄弱環(huán)節(jié)。這部被業(yè)界譽(yù)為“最嚴(yán)電池安全令”的新規(guī),正重塑著新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈條,推動(dòng)行業(yè)技術(shù)變革邁向全新高度。
實(shí)驗(yàn)室安全≠路上安全
近日,小米汽車(chē)在其官網(wǎng)及APP上,對(duì)SU7車(chē)型的智能駕駛系統(tǒng)進(jìn)行了命名更新,將原有的“智駕”更改為“輔助駕駛”。這一變更發(fā)生在小米SU7爆燃事故發(fā)生一個(gè)多月后。
3月29日晚,安徽銅陵德上高速池祁段,一輛小米SU7,以97公里時(shí)速撞擊隔離帶后發(fā)生爆燃,車(chē)內(nèi)3人不幸遇難。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,這起悲劇不但促使小米對(duì)“智駕”更名,更是讓整個(gè)行業(yè)直面液態(tài)電池技術(shù)的固有缺陷。
在車(chē)企的宣傳語(yǔ)中,磷酸鐵鋰電池因“無(wú)鈷鎳”及“500℃熱分解閾值”等特征,被推崇為比三元鋰電池更安全的選擇。然而,同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)安全技術(shù)研究所所長(zhǎng)朱西產(chǎn)指出,當(dāng)前所有液態(tài)電解液鋰電池均存在“先天基因缺陷”,即陰極與陽(yáng)極間依賴(lài)微米級(jí)隔膜阻隔,劇烈沖擊下隔膜破裂導(dǎo)致內(nèi)短路,瞬間釋放的能量足以引發(fā)燃燒。他表示:“即使以10公里時(shí)速側(cè)面撞擊,其他品牌車(chē)型也難以幸免。”
《法人》記者查閱資料發(fā)現(xiàn),鋰電池中的隔膜如同一道“安全閘門(mén)”,橫亙于正負(fù)極之間,通過(guò)物理阻隔防止兩者直接接觸,從而避免電池短路引發(fā)的熱失控風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前主流商業(yè)化鋰電池隔膜厚度為12微米至25微米,而人類(lèi)頭發(fā)平均直徑為50微米至70微米。
某新能源車(chē)企動(dòng)力電池工程師趙鑫在接受記者采訪時(shí)指出,電池隔膜的核心材料是聚烯烴,其穿刺強(qiáng)度通常處于10牛至15牛的范圍。但車(chē)輛發(fā)生嚴(yán)重碰撞時(shí),產(chǎn)生金屬碎片的沖擊力高達(dá)50牛至200牛。這意味著,局部區(qū)域所承受的應(yīng)力,極可能超過(guò)隔膜受力極限的5倍至20倍?!斑@就好比尖刀從高空墜落,狠狠戳向保鮮膜,結(jié)果顯而易見(jiàn)?!?/p>
據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2024年,我國(guó)新能源汽車(chē)火災(zāi)事故中,電池?zé)崾Э卣急雀哌_(dá)68%,其中32%涉及碰撞事故。特別是隨著電池能量密度的持續(xù)提升,三元鋰電池在針刺試驗(yàn)中的熱失控時(shí)間,從2018年的15秒縮短至3秒。這意味著,留給車(chē)內(nèi)人員的逃生時(shí)間窗口正在急劇縮小。
“液態(tài)鋰電池的缺陷,并非某一企業(yè)技術(shù)路線的偏差,而是技術(shù)架構(gòu)的桎梏?!币患忆囯姵貜S商負(fù)責(zé)人對(duì)記者坦言,當(dāng)前,液態(tài)鋰電池陷入了能量密度躍升與安全性保障的結(jié)構(gòu)性困局,癥結(jié)就在于隔膜材料的物理性能幾乎達(dá)到了極限。
該負(fù)責(zé)人指出,為追求更長(zhǎng)續(xù)航里程,企業(yè)在不斷提高電池能量密度,并優(yōu)化電池的化學(xué)體系,這對(duì)隔膜性能提出了更高要求。然而,傳統(tǒng)聚烯烴隔膜在機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、電解液兼容性等方面,難以滿(mǎn)足這種需求。這導(dǎo)致液態(tài)鋰電池的技術(shù)迭代路徑,被迫聚焦于現(xiàn)有框架下進(jìn)行“補(bǔ)丁式加固”,而未從根源上阻斷熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的觸發(fā)點(diǎn)。
更關(guān)鍵的是,實(shí)驗(yàn)室條件下的單變量測(cè)試與復(fù)雜工況之間存在明顯鴻溝。國(guó)際能源與電化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Journal of Power Sources》研究指出,碰撞動(dòng)能釋放因不同因素存在差異,業(yè)界稱(chēng)之為“致命變量”。實(shí)驗(yàn)室中,擠壓測(cè)試通常模擬靜態(tài)機(jī)械載荷,而真實(shí)碰撞中的動(dòng)能釋放往往是多維度、非線性的。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中,電池包承受的沖擊能量通??刂圃?0kJ(千焦)以?xún)?nèi),但一輛兩噸級(jí)車(chē)輛高速撞擊剛性障礙物時(shí),瞬間沖擊能量可達(dá)300kJ以上。并且,真實(shí)碰撞經(jīng)常會(huì)伴隨車(chē)體結(jié)構(gòu)變形、金屬碎片穿刺等復(fù)合破壞模式,遠(yuǎn)超實(shí)驗(yàn)室單一變量的測(cè)試范疇。
在趙鑫看來(lái),當(dāng)前,行業(yè)存在依賴(lài)單一變量測(cè)試成績(jī)背書(shū)的問(wèn)題,卻低估了系統(tǒng)集成中的混沌因素。例如,磷酸鐵鋰電池雖然在高溫穩(wěn)定性上優(yōu)于三元鋰電池,但其更高的能量密度一旦熱失控,釋放的總能量反而更大?!叭缤粋€(gè)裝滿(mǎn)火藥的容器,雖然火藥的穩(wěn)定性相對(duì)較高,但一旦被引爆其破壞力也更為驚人?!壁w鑫說(shuō)。
“此次事故或許會(huì)促使電池安全技術(shù)路徑發(fā)生重大轉(zhuǎn)變?!鄙鲜鲭姵貜S商負(fù)責(zé)人直言。他提到,目前行業(yè)內(nèi)夸大營(yíng)銷(xiāo)的情況較為突出,一些車(chē)企通過(guò)鋼針穿刺等測(cè)試,對(duì)外宣稱(chēng)其電池“絕對(duì)安全”。但事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)室測(cè)試是在特定、理想化的條件下進(jìn)行的,與實(shí)際道路環(huán)境差異巨大。
新國(guó)標(biāo)倒逼續(xù)航競(jìng)賽轉(zhuǎn)向
當(dāng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在續(xù)航里程、電池能量密度的“參數(shù)競(jìng)賽”中狂飆突進(jìn)時(shí),一場(chǎng)由新國(guó)標(biāo)掀起的電池安全革命,正悄然重塑產(chǎn)業(yè)的底層邏輯。
這部被業(yè)界譽(yù)為“史上最嚴(yán)電池安全令”的新規(guī),首次將電池因內(nèi)短路發(fā)生熱失控后“不起火、不爆炸”寫(xiě)入強(qiáng)制性條款,從測(cè)試方法重構(gòu)、安全機(jī)制前移、成本結(jié)構(gòu)再分配三大關(guān)鍵維度發(fā)力,倒逼車(chē)企摒棄單純追求續(xù)航里程溢價(jià)的短視策略,轉(zhuǎn)而構(gòu)建“本質(zhì)安全體系”,引領(lǐng)行業(yè)對(duì)動(dòng)力電池安全認(rèn)知實(shí)現(xiàn)范式轉(zhuǎn)移?!靶聡?guó)標(biāo)的頒布,引領(lǐng)了世界標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的建設(shè)?!敝袊?guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)董揚(yáng)如此評(píng)價(jià)。
記者注意到,新國(guó)標(biāo)在熱失控測(cè)試方法上進(jìn)行了重大革新,其新增的“內(nèi)部加熱片觸發(fā)熱失控”測(cè)試極具創(chuàng)新性。該測(cè)試通過(guò)在電池內(nèi)部植入加熱片,模擬電芯內(nèi)短路場(chǎng)景,使熱失控觸發(fā)時(shí)間較傳統(tǒng)針刺法提前,從而復(fù)現(xiàn)交通事故中金屬異物緩慢刺穿導(dǎo)致的“慢速內(nèi)短路”復(fù)雜情況。
趙鑫認(rèn)為,對(duì)熱失控測(cè)試方法的顛覆性調(diào)整意義重大,其核心目的在于使測(cè)試條件與實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)高度契合,能有效解決傳統(tǒng)測(cè)試體系與實(shí)際事故場(chǎng)景割裂的問(wèn)題。在這種新型測(cè)試方法下,隔膜破裂模式與交通事故中金屬異物刺穿損傷特征高度相似,這無(wú)疑倒逼企業(yè)積極研發(fā)新型隔膜材料,以提升隔膜的抗穿刺性能,從源頭上增強(qiáng)電池的安全性。
與2020年版電池國(guó)標(biāo)相比,新國(guó)標(biāo)在安全目標(biāo)設(shè)定上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,從“熱失控后5分鐘逃生”升級(jí)為“兩小時(shí)無(wú)明火、監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度≤60℃”。這一看似尋常的參數(shù)修改,實(shí)則代表著安全理念從“被動(dòng)逃生”向“主動(dòng)阻斷”的根本性轉(zhuǎn)變。
近日,全國(guó)乘用車(chē)市場(chǎng)信息聯(lián)席會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)在接受記者采訪時(shí)強(qiáng)調(diào),這一轉(zhuǎn)變是電池從材料體系到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面重構(gòu),它不僅要求電池系統(tǒng)具備毫秒級(jí)預(yù)警能力,更意味著電池系統(tǒng)必須具備將熱失控扼殺在萌芽階段的能力,實(shí)現(xiàn)從“事后補(bǔ)救”到“事前預(yù)防”的跨越。
研究表明,有效的早期預(yù)警可以將乘員逃生成功率大幅提升4.6倍?;诖?,新國(guó)標(biāo)對(duì)報(bào)警信號(hào)提出了更為嚴(yán)苛的要求。一位理想汽車(chē)內(nèi)部人士向記者透露,新規(guī)“熱失控后5分鐘內(nèi)報(bào)警且煙氣不進(jìn)入乘員艙”的規(guī)定,對(duì)傳感器的響應(yīng)速度和系統(tǒng)的決策能力提出了更高要求。假設(shè)傳統(tǒng)BMS(電池管理系統(tǒng))的采樣周期是一秒,現(xiàn)在則需要壓縮到100毫秒內(nèi),這將引發(fā)業(yè)內(nèi)毫秒級(jí)技術(shù)競(jìng)賽,推動(dòng)電池安全技術(shù)不斷突破。
新國(guó)標(biāo)的深遠(yuǎn)影響不僅體現(xiàn)在提升電池安全底線層面,更在于推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、集中化、智能化方向加速演進(jìn)。
▲2024年服貿(mào)會(huì)供應(yīng)鏈及商務(wù)服務(wù)專(zhuān)題展上,觀眾在參觀新能源汽車(chē)彈電池系統(tǒng)。CFP
在標(biāo)準(zhǔn)化層面,新增的底部撞擊測(cè)試要求電池包或系統(tǒng)在直徑30mm鋼球以150J(焦耳)能量撞擊后無(wú)泄漏、起火或爆炸。這一要求正推動(dòng)行業(yè)建立“能量吸收—分散—隔離”三級(jí)防御體系,提升電池系統(tǒng)在復(fù)雜路況下的安全性能。
在集中化層面,有研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),新國(guó)標(biāo)實(shí)施后,電池行業(yè)將迎來(lái)新一輪洗牌。技術(shù)門(mén)檻的大幅抬升將加速落后產(chǎn)能出清,頭部企業(yè)憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模效應(yīng),將進(jìn)一步提升市占率,產(chǎn)業(yè)集中度將顯著提高。
在智能化層面,下一代BMS系統(tǒng)將深度融合AI算法,實(shí)現(xiàn)電池健康度預(yù)測(cè)、故障自診斷與壽命管理全生命周期管控。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài),提前預(yù)警潛在故障,延長(zhǎng)電池使用壽命,提高電池系統(tǒng)的安全性和可靠性。
值得關(guān)注的是,新國(guó)標(biāo)實(shí)施帶來(lái)的不僅是技術(shù)門(mén)檻的提升,更是產(chǎn)業(yè)格局的重塑。頭部企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì),積極構(gòu)筑技術(shù)“護(hù)城河”。例如,寧德時(shí)代提前6年實(shí)現(xiàn)無(wú)熱擴(kuò)散電池量產(chǎn);比亞迪刀片電池在測(cè)試中無(wú)明火、無(wú)煙,表面溫度控制在60℃之內(nèi)。二線企業(yè)也不甘落后,正在加大研發(fā)投入,奮力追趕。
這種分化在車(chē)型端同樣顯著。新國(guó)標(biāo)規(guī)定,新申請(qǐng)車(chē)型需在2026年7月1日前達(dá)標(biāo),已獲批車(chē)型有1年過(guò)渡期。市場(chǎng)預(yù)測(cè),2026年下半年將出現(xiàn)舊款車(chē)型降價(jià)清倉(cāng)潮,部分車(chē)企或選擇直接停產(chǎn)低安全標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型。
穿越“參數(shù)森林”重構(gòu)安全價(jià)值觀
截至2024年年底,中國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá)到3140萬(wàn)輛,產(chǎn)銷(xiāo)量連續(xù)十年領(lǐng)跑全球。然而,電池?zé)崾Э厥鹿嗜圆粫r(shí)浮現(xiàn),促使行業(yè)重新審視安全的本質(zhì)內(nèi)涵。
中汽中心發(fā)布的《新能源汽車(chē)電安全技術(shù)年度報(bào)告(2025)》指出,部分新技術(shù)未經(jīng)充分驗(yàn)證便量產(chǎn)上車(chē),為產(chǎn)業(yè)發(fā)展埋下了安全隱患。
“這一現(xiàn)象暴露部分車(chē)企在安全倫理方面存在偏差,陷入了盲目比拼參數(shù)的誤區(qū)。”趙鑫一針見(jiàn)血地指出。他強(qiáng)調(diào),真正的安全倫理應(yīng)當(dāng)從“參數(shù)至上”向“安全冗余”進(jìn)化,從單純的參數(shù)比拼轉(zhuǎn)向全面的安全體系重構(gòu)。車(chē)企不能僅滿(mǎn)足于達(dá)到基本的安全標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)預(yù)留一定的安全余量,以應(yīng)對(duì)各種不可預(yù)見(jiàn)的復(fù)雜情況。
安全理念并不局限于產(chǎn)品本身,企業(yè)需要樹(shù)立全生命周期安全觀,加強(qiáng)對(duì)電池全生命周期的嚴(yán)格管控。中國(guó)工程院院士孫逢春指出:“動(dòng)力電池作為新能源汽車(chē)最核心的部件,應(yīng)從材料創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與運(yùn)維創(chuàng)新三方面協(xié)同突破安全問(wèn)題?!?/p>
德普電氣總工程師張建華告訴記者,電池的高質(zhì)量發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新固然是關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力,但全生命周期的精細(xì)管理同樣不可或缺。借助先進(jìn)的測(cè)評(píng)技術(shù),對(duì)電池的材料、制造、使用、回收等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位、多層次的質(zhì)量監(jiān)測(cè),是確保電池穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行的重要保障。
值得注意的是,新國(guó)標(biāo)明確規(guī)定,電池系統(tǒng)熱失控后出現(xiàn)明火或爆炸的車(chē)輛將禁止銷(xiāo)售、上牌、上路。這一被稱(chēng)為“死亡紅線”的規(guī)定,倒逼企業(yè)建立全生命周期監(jiān)測(cè)系統(tǒng),覆蓋原材料選擇、生產(chǎn)制造、運(yùn)輸存儲(chǔ)、使用維護(hù)及退役回收五大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池在不同階段可能存在的安全問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)頭部企業(yè)已率先在這一領(lǐng)域積極布局。比亞迪推出的“云服務(wù)”APP,讓車(chē)主可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的健康度,了解電池的剩余電量、充放電狀態(tài)、溫度等關(guān)鍵信息,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警,提醒車(chē)主采取相應(yīng)措施。
小鵬汽車(chē)則推出了免費(fèi)電池檢測(cè)服務(wù),定期對(duì)車(chē)輛電池進(jìn)行全面檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患。這些企業(yè)的積極探索和實(shí)踐,為構(gòu)建全生命周期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
然而,電池安全保障之路仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在產(chǎn)業(yè)鏈分工高度細(xì)化的背景下,整車(chē)廠商與電池供應(yīng)商之間,存在著責(zé)任劃分不夠清晰的問(wèn)題,導(dǎo)致安全責(zé)任在某種程度上被割裂,難以形成有效協(xié)同的防控機(jī)制。
2024年,極狐網(wǎng)約車(chē)自燃事故便是此類(lèi)問(wèn)題的真實(shí)寫(xiě)照。事故發(fā)生后,整車(chē)廠商與電池供應(yīng)商之間出現(xiàn)責(zé)任劃分不清、協(xié)作溝通不暢等問(wèn)題。內(nèi)部的責(zé)任不清不會(huì)影響對(duì)消費(fèi)者的損失賠償?!斗ㄖ稳?qǐng)?bào)》律師專(zhuān)家?guī)斐蓡T、北京盈科(上海)律師事務(wù)所律師李?lèi)傇诮邮苡浾卟稍L時(shí)表示,通常情況下,新能源汽車(chē)發(fā)生自燃事故,消費(fèi)者可以依據(jù)買(mǎi)賣(mài)合同,向汽車(chē)制造商或銷(xiāo)售商索賠。對(duì)于消費(fèi)者的索賠,適用的是舉證責(zé)任倒置原則,即若汽車(chē)制造商或銷(xiāo)售商不能證明車(chē)輛自燃并非由質(zhì)量問(wèn)題或設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致,那么應(yīng)當(dāng)由制造商或銷(xiāo)售商承擔(dān)賠償責(zé)任。需要注意的是,如果車(chē)輛自燃是因動(dòng)力電池存在缺陷導(dǎo)致的,汽車(chē)制造商或銷(xiāo)售商在承擔(dān)賠償責(zé)任后,可以依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量法相關(guān)規(guī)定,向電池的生產(chǎn)者或銷(xiāo)售者進(jìn)行追償。
但對(duì)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部協(xié)作不暢等問(wèn)題,新國(guó)標(biāo)通過(guò)提高技術(shù)門(mén)檻,倒逼車(chē)企與電池供應(yīng)商建立更緊密的協(xié)同關(guān)系。車(chē)企需深度參與電池研發(fā)、測(cè)試和驗(yàn)證環(huán)節(jié),確保電池性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
國(guó)際上一些成功的企業(yè)合作模式,為解決產(chǎn)業(yè)協(xié)作問(wèn)題提供了有益借鑒。例如,寧德時(shí)代與寶馬建立的深度協(xié)同機(jī)制,為電池安全保障樹(shù)立了業(yè)界新標(biāo)桿。雙方從電池化學(xué)體系設(shè)計(jì)這一源頭環(huán)節(jié)入手,共同開(kāi)展材料研發(fā)、電芯設(shè)計(jì)等工作,確保電池在性能和安全方面達(dá)到最佳平衡。在整車(chē)熱管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)這一終端應(yīng)用環(huán)節(jié),雙方全程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,根據(jù)電池的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),優(yōu)化熱管理系統(tǒng)的控制策略,提高電池的安全性和可靠性。這種模式,本質(zhì)上打破了企業(yè)間的“責(zé)任墻”,將安全責(zé)任從單一企業(yè)擴(kuò)展至產(chǎn)業(yè)鏈全鏈條。
崔東樹(shù)認(rèn)為,將安全基因植入產(chǎn)業(yè)靈魂,在安全價(jià)值觀引領(lǐng)下推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)化,邁向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。
編輯:?jiǎn)涕?/p>