夏日炎炎，特斯拉已多次起火。
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7月22日，曾當(dāng)眾表達喜愛特斯拉的林志穎駕駛著特斯拉Model X遭遇車禍，此后車輛燃起大火。在此前后，7月21日與26日，杭州、廣州先后有特斯拉Model 3起火。目前人們尚且不知上述特斯拉出現(xiàn)車禍或自燃的原因，但電動車在這個夏天多次起火是不爭的事實。
多位專家向貝殼財經(jīng)記者表示，電池?zé)崾Э厥请娷嚻鸹鸬闹饕?，而電池過充、短路、擠壓等情況，都可能導(dǎo)致熱失控。中國科學(xué)院院士歐陽明高也曾表示，熱失控有三種主要機理，分別為隔膜刺穿導(dǎo)致內(nèi)短路、快充過充引起負極析活性鋰以及正極析釋活性氧時析氧密度隨著比能量提升不斷下降。
在安全性愈發(fā)重要的當(dāng)下，固態(tài)電池賽道被寧德時代、比亞迪、天齊鋰業(yè)等多家頭部公司看好，固態(tài)電池也被不少人稱為“鋰電行業(yè)顛覆者”，一場技術(shù)變革似乎正在到來。
中科院物理研究所博士生導(dǎo)師吳凡介紹，固態(tài)電池是解決安全性和提升能量密度的重要方向和技術(shù)。他稱：“有機電解液是電車起火爆炸的罪魁禍首，而固態(tài)電池可以從根本上解決這個問題，沒有起火燃燒爆炸的隱患，安全性大幅度提升?！?/p>
記者多次向特斯拉方面求證上述數(shù)起車禍原因，截至發(fā)稿時其尚未有進一步回復(fù)。
熱失控成電車起火真兇?車輛碰撞可引發(fā)短路
電車為何頻繁起火 ？多位專家向記者表示，這種情況與熱失控有關(guān)。
“具體到林志穎的事件中，車輛撞擊后電池包的隔膜可能破損，會導(dǎo)致正負極短路，電流增大，從而溫度升高燃燒，這不僅僅是單一品牌的問題，而是電車的共性”，中博聯(lián)智庫特聘專家張翔表示。
隆眾資訊鋰電池分析師王娟向記者表示，電池起火一般都是因為電池內(nèi)部發(fā)生了熱失控，而熱失控的原因有很多種，比如撞擊、擠壓、充電過程中的過充、短路，都有可能起火。
上海汽車零部件檢測試驗室的工程師夢威（化名）也分析稱，在汽車碰撞后，電池、汽車各個零部件都可能產(chǎn)生變形，這會使得汽車熱管理系統(tǒng)失效，電池?zé)崾Э厥瞧囀Щ鸬脑蛑弧?/p>
“電動汽車不可能做到裝甲車那般防護，最怕是路上有凸起尖銳物劃過底盤上的電池包塊，直接讓電池包開膛，引發(fā)短路，從而發(fā)熱著火”，汽車行業(yè)分析師鐘師表示，如果車輛直接開到路中央的隔離帶上，大沖擊力的受力點和車自重都可能瞬間作用于電池包塊的局部，即便是銳物，但也可能直接擠壓破了電池包塊的保護金屬殼，造成電池短路發(fā)熱著火。
他表示，在普通事故中，電動汽車的碰撞不用過于擔(dān)心電池受損問題。因為電池都是安置在車身中部，四周都受到車體足夠保護，不過這個安全的前提，是車在道路或停車場等平面上移動。
中國科學(xué)院院士歐陽明高也曾表示，高比能量動力電池有三種主要熱失控機理，第一種是隔膜刺穿導(dǎo)致內(nèi)短路引發(fā)熱失控。第二種是高比能量電池正極析釋活性氧，析氧密度隨著比能量提升在不斷下降。第三種是負極析活性鋰，是快充或過充引起的。
此外，還有業(yè)內(nèi)人士提出疑惑，特斯拉頻繁起火，是否是因為特斯拉追求最大限度的輕量化，對底盤電池組的保護沒有冗余，難以在車輛碰撞時更好保護電池。“反觀燃油車，即使發(fā)生車速很高的碰撞，造成起火事故并不多，因為油箱都被保護在車輛底盤的后部里側(cè)，除非直接破損并遇明火，都不易起火”。
但在特斯拉中國官網(wǎng)上，特斯拉聲稱Model X車型“設(shè)計以安全為先”。具體來看，Model X Plaid 版是三電機全輪驅(qū)動車型，搭載 3 個獨立的驅(qū)動單元，可實現(xiàn)扭矩矢量控制，每個單元均包含帶碳纖維保護套的電機轉(zhuǎn)子，能夠在全速行駛時持續(xù)輸出最大功率。
此外，Model X 基于純電動平臺打造，擁有高強度車身架構(gòu)和位于底盤的堅固電池組，可有效降低側(cè)翻風(fēng)險，保證車內(nèi)人員安全。
特斯拉中國官網(wǎng)顯示，Model X“設(shè)計以安全為先”。圖源：特斯拉中國官網(wǎng)
工信部發(fā)文關(guān)注電車熱失控監(jiān)測預(yù)警?新能源車自燃切勿自行滅火
實際上，隨著新能源車不斷普及，車輛自燃現(xiàn)象時有發(fā)生。
“新能源車一旦發(fā)生自燃，火勢十分兇猛，大火往往在10秒至60秒間騰空而起”，東方時尚駕駛學(xué)校股份有限公司首席安全官柳實向記者表示，面對新能源車自燃，不主張人員自行滅火，也不主張按照燃油車的傳統(tǒng)滅火方式去控制車輛，以免造成人員傷亡。
柳實表示，燃油車驅(qū)動靠內(nèi)燃機，電車驅(qū)動靠電機，內(nèi)燃機的動力是由小到大的曲線，車主踩油門能感受到車速提升，而電機瞬間就能達到最大峰值，有消費者開慣了燃油車，用不習(xí)慣電機，可能會發(fā)生“瞬間沖出去”的情況。
柳實介紹，電車并沒有比燃油車更危險，只是在車輛撞擊、翻車、充電樁老化、充電接口沒有銜接好等情況下，會出現(xiàn)自燃。而電車自燃后，火勢十分迅猛，很難控制住，人員應(yīng)該迅速撤離。
張翔則表示，電動車之所以可能給消費者造成了“危險”的印象，一方面是此前開燃油車的車主比較多，電動車作為新生事物，在操作等方面都還需要消費者熟悉；另一方面，電動車一旦發(fā)生自燃，燃燒速度更快，也可能出現(xiàn)爆炸，情況相對嚴重。燃油車滅火只需要將起火位置熄滅即可，但電動車起火會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，需要盡快遠離，而且即使表面火滅了，車輛內(nèi)部也可能還在進行反應(yīng)，需要再觀察。
針對新能源車自燃問題，2021年10月19日，工信部公開征求對《關(guān)于進一步加強新能源汽車安全體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》（征求意見稿）的意見，其中就提及，要提高動力電池安全水平，要求企業(yè)提高動力電池的安全防護能力，并研究應(yīng)用熱失控實時監(jiān)測預(yù)警裝置和早期抑制及滅火措施。
征求意見稿還指出，企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立健全事故調(diào)查分析制度，車輛發(fā)生起火燃燒、涉嫌失控等安全事故時，應(yīng)積極配合相關(guān)管理部門開展事故調(diào)查，深入研判事故原因，并按照相關(guān)要求提交車輛事故數(shù)據(jù)、事故分析報告。
另一方面，在新能源車銷量不斷增長的同時，2021年12月，我國出臺新能源車保險專屬條例。
這款條例將電機、電池、電控納入了保障范圍，更具有針對性，也意味著未來新能源車與燃油車不再共用同樣的車險條款。在過去的近8個月時間內(nèi)，有不少車主發(fā)現(xiàn)自己的新能源車保費出現(xiàn)了上漲。
張翔向記者表示，目前新能源車技術(shù)尚未能像燃油車一樣成熟，還處于發(fā)展階段，再加上車主習(xí)慣問題，自燃、交通事故的出險率是高于燃油車的。保險公司考慮到賠付額、出險率的情況，上調(diào)了保費。不過張翔也指出，將高維修費轉(zhuǎn)嫁到全體消費者身上并不合適，有部分消費者并未出險，但依舊被上調(diào)了保費，保險公司還應(yīng)當(dāng)慎重考量。
他介紹稱，保險公司可以使用UBI保險，即基于使用量來確定保費。如果消費者沒有出險，可以在次年降低保費，調(diào)動消費者的積極性，用這條商業(yè)邏輯來倒逼行車安全。
而柳實則建議，新能源車是新生事物，車企和4S店應(yīng)該針對消費者開展講解和安全培訓(xùn)，這可以在一定程度上減少事故的發(fā)生，“燃油車很難實現(xiàn)百公里4秒的加速，但新能源車非常容易，我們的消費者需要對新能源車與燃油車的區(qū)別有更加全面的認知”。
三元鋰電池燃點更低?固態(tài)電池商業(yè)化在即？
特斯拉銷售人員向記者介紹，目前特斯拉Model 3和Model Y的后輪驅(qū)動版本都是采用磷酸鐵鋰電池，Model 3的高性能版本和Model Y的高性能版本、長續(xù)航版本則是采用三元鋰電池。此前曾發(fā)售的Model X也是采用三元鋰電池，但目前Model X的預(yù)售車型具體搭載什么電池暫未公布。
那么，三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池在安全性上是否有不同？
王娟向記者表示，目前新能源車行業(yè)中，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池雙雄爭霸，其中三元鋰電池主要用于高端車型，但會更容易出現(xiàn)熱失控的情況。
“這主要是由于兩種電池的特性不同，磷酸鐵鋰電池一般在800攝氏度以上才會燃燒，且需要借助外部氧氣，但三元鋰電池一般在300攝氏度左右就可能發(fā)生燃燒，而且燃燒時自動產(chǎn)生氧氣，不需要外部供氧，更容易產(chǎn)生爆炸”，王娟表示。
那么，如果一定要采用三元鋰電池，是否有更好的選擇？如今，特斯拉更為看好4680電池。2020年起，特斯拉宣布推出4680電池，這個名稱代表著46mm、80mm的電池尺寸。
媒體報道稱，今年5月，特斯拉已經(jīng)郵件告知用戶，最新款Model Y全輪驅(qū)動版（AWD）將搭載4680電池。夢威介紹稱，目前的4680電池不僅成本更低，而且能量密度更高、續(xù)航里程更長，安全性更高。
除了上述方案，鋰電池是否還有更加安全的選擇 ？從很多公司近期發(fā)布的信息中，我們或許能一探究竟。
今年5月，國軒高科首次發(fā)布半固態(tài)電池，并進入產(chǎn)業(yè)化階段，預(yù)計年內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)。7月，上汽集團與清陶能源簽約成立固態(tài)電池聯(lián)合實驗室，這種電池將在上汽集團旗下新款車型上應(yīng)用。同月，當(dāng)升科技也與清陶能源簽訂合作協(xié)議。
不僅上汽集團有所動作，7月21日，蔚來汽車也宣布將于今年四季度交付150kwh固態(tài)電池，采用固態(tài)電解液、硅碳復(fù)合負極材料、超高鎳正極材料。此外，豐田汽車在2019年就表示，未來計劃從混合動力車型開始搭載全固態(tài)電池；寶馬正計劃建設(shè)固態(tài)電池試驗生產(chǎn)線。
中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計，作為一項顛覆性技術(shù)，若固態(tài)電池能在2022年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，逐步提升滲透率，到2025年固態(tài)電池在動力電池中市場空間能達到60億元左右。
中國科學(xué)院物理研究所研究員李泓在今年3月舉辦的第八屆中國電動汽車百人會論壇上曾指出，世界范圍內(nèi)都認為，用不容易燃燒的固態(tài)電解質(zhì)替代容易燃燒的液態(tài)電解質(zhì)，形成全固態(tài)電池的解決方案具有高安全性。固態(tài)電池不容易熱失控，不容易脹氣，高溫穩(wěn)定性好。
“研發(fā)固態(tài)電池的核心目的是為了提高安全性”，李泓表示，總體來說，未來的電池將朝著更高的比能量發(fā)展，同時電芯將從液體向著更安全的混合固液和全固態(tài)電池發(fā)展。
需要注意的是，蔚來汽車創(chuàng)始人李斌公開表示，目前蔚來即將交付的電池還是帶有液體，全固態(tài)電池的量產(chǎn)還是很遠的事情，真正的全固態(tài)電池量產(chǎn)仍需5-10年。
新京報貝殼財經(jīng)記者 林子
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