中國儲能網(wǎng)訊：近期，新能源汽車碰撞起火事件密集發(fā)生，引發(fā)公眾對動力電池安全性的深度擔憂：
●3月18日：極氪009高速碰撞護欄后起火；
●3月23日：蔚來ES6交通事故中燃燒；
●3月29日：小米SU7標準版高速撞擊水泥護欄起火，致3人死亡；
●4月1日：安徽樅陽高速新能源車起火，再釀3人遇難。
其中，小米SU7事故因涉及“雙供應商電池混裝”引發(fā)輿論焦點。寧德時代明確否認涉事車輛使用其電池后，矛頭轉向比亞迪弗迪電池。據(jù)披露，小米SU7標準版電池采用“寧德時代或弗迪刀片電池隨機混裝”策略，而Pro與Max版僅搭載寧德時代電池。這一事件將動力電池安全問題推至風口浪尖。
碰撞后為何著火？電池安全成核心痛點
與傳統(tǒng)燃油車不同，新能源車的電池組通常布局于底盤，碰撞時更易受沖擊。動力電池熱失控被認為是起火主因：碰撞導致電芯結構破損、內(nèi)部短路，短時間內(nèi)釋放大量熱量并引發(fā)連鎖反應，形成難以撲救的熱蔓延。
行業(yè)專家指出，電池安全需從材料穩(wěn)定性、結構防護、熱管理、智能監(jiān)控四重維度突破。當前，主流電池技術路線在安全性與性能間呈現(xiàn)差異化競爭。
主流動力電池性能對比
來源：網(wǎng)絡，由中國化工信息周刊整理
1. 磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池憑借橄欖石結構的穩(wěn)定特性，在安全性能方面表現(xiàn)突出。其熱穩(wěn)定性可達500℃以上，遠高于三元材料的200℃左右，在國標針刺實驗中能夠保持不起火、不爆炸，在對安全性要求較高的應用場景中具有一定優(yōu)勢。這種電池在國內(nèi)市場的滲透率已突破70%，被比亞迪等領軍車企廣泛采用。
不過，磷酸鐵鋰電池能量密度天花板約180Wh/kg的物理特性，在一定程度上制約了在高端長續(xù)航車型中的應用空間，同時在-20℃環(huán)境下容量保持率可能下降至60%左右，這要求車企必須配套先進的電池熱管理系統(tǒng)。
2. 三元鋰電池
三元鋰電池有較高的能量密度，可達240Wh/kg，能夠為車輛提供更長的續(xù)航里程。在低溫性能方面，它也表現(xiàn)較好，能在寒冷環(huán)境下保持相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)。但三元鋰電池的熱失控風險較高，在針刺測試中，容易出現(xiàn)明火甚至爆炸的情況，這對車輛的安全構成了較大威脅。其高活性的正極材料在高溫、過充等情況下，容易引發(fā)電池內(nèi)部的化學反應失控，導致熱失控現(xiàn)象的發(fā)生。
三元鋰電池則通過鎳鈷錳（鋁）多元協(xié)同效應，實現(xiàn)了250Wh/kg以上的能量密度突破。但其層狀氧化物結構在200℃左右即可能發(fā)生晶體結構坍塌，引發(fā)連鎖放熱反應。為提升安全性，行業(yè)采取了單晶化正極、陶瓷隔膜、納米級包覆等創(chuàng)新工藝，配合智能BMS系統(tǒng)實現(xiàn)毫秒級熱失控預警。
3. 半固態(tài)電池
半固態(tài)電池是近年來發(fā)展起來的一種新型電池技術，它在能量密度和安全性方面取得了一定的平衡。其能量密度可達 300Wh/kg，相比磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池有了顯著提升。在針刺測試中，半固態(tài)電池能夠做到無明火，熱失控風險處于中等水平。半固態(tài)電池通過原位固化工藝將電解液含量降至15%以下，配合三維骨架結構設計，使熱失控起始溫度提升至300℃。
目前已有車企實現(xiàn)360Wh/kg半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車，10分鐘快充可達80%SOC。不過，半固態(tài)電池目前還處于發(fā)展階段，其大規(guī)模生產(chǎn)和應用還面臨一些技術和成本上的挑戰(zhàn)。
4. 全固態(tài)電池
全固態(tài)電池被認為是未來汽車電池的發(fā)展方向，它具有極低的熱失控風險，在理論上能夠極大地提高電池的安全性。全固態(tài)電池采用硫化物/氧化物固態(tài)電解質，徹底消除電解液燃燒風險，理論能量密度可達500Wh/kg，有望為車輛帶來超長的續(xù)航里程。并且，全固態(tài)電池的低溫性能優(yōu)秀，能夠在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。
目前全固態(tài)電池還處于實驗室階段，距離商業(yè)化大規(guī)模應用還有很長的路要走，需要解決諸如材料制備、電極與電解質界面兼容性等一系列關鍵技術問題。包括豐田、QuantumScape等企業(yè)正在攻克界面阻抗、循環(huán)壽命等關鍵技術瓶頸，預計2025—2030年將完成工程化驗證。
安全性不斷提升，但無絕對安全
面對安全挑戰(zhàn)，各大汽車廠商和電池企業(yè)紛紛加大研發(fā)投入，通過材料革新、結構優(yōu)化與智能監(jiān)控構建多維度防護體系，取得了一系列技術突破。
1. 材料創(chuàng)新
比亞迪刀片電池：通過磷酸鐵鋰材料+CTP（Cell to Pack）技術，電芯直接成組，針刺測試中實現(xiàn)“不起火、不爆炸”。
寧德時代麒麟電池：水冷板內(nèi)置設計延長熱失控蔓延時間至10分鐘以上，配合納米涂層降低熱擴散速度60%。
2. 結構防護
蔚來150度電池：換電模式+云端BMS實時監(jiān)測，電池壽命延長至15年，健康度保持85%以上。
廣汽彈匣電池：采用網(wǎng)狀納米孔隔熱材料，實現(xiàn)電芯間隔熱與定向泄壓。
3. 固態(tài)技術突破
豐田與寧德時代半固態(tài)電池量產(chǎn)裝車，熱失控溫度＞500℃，配備四重防火措施；
全固態(tài)電池研發(fā)加速（如QuantumScape硫化物電解質），預計2030年前后商業(yè)化。
但目前尚無廠商能夠承諾其生產(chǎn)的動力電池在極端狀態(tài)下不會爆燃，其電池產(chǎn)品的安全性100%不會處于失控狀態(tài)。例如，寧德時代麒麟電池雖延緩熱蔓延，仍無法完全避免熱失控；比亞迪刀片電池雖通過針刺測試，但劇烈碰撞下的多電芯短路風險依然存在。
當前，動力電池技術正朝著高能量密度、高安全性、低成本、可持續(xù)的方向發(fā)展，未來5~10年將是液態(tài)鋰電優(yōu)化與固態(tài)/鈉離子等新技術商業(yè)化并行的關鍵期。作為消費者，在選擇新能源汽車時，應特別關注車輛的安全性能和廠家的質量保障。
