中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2019）在北京釣魚臺(tái)國(guó)賓館召開，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心首席專家王芳發(fā)表了主題演講，演講內(nèi)容如下：

實(shí)際我們?cè)陉P(guān)鍵動(dòng)力電池測(cè)試評(píng)價(jià)的時(shí)候，首先考慮的是從整車使用的角度看整車性能的評(píng)價(jià)以及它對(duì)于動(dòng)力電池引申出來(lái)的電池性能的要求。實(shí)際昨天下午幾個(gè)領(lǐng)導(dǎo)的報(bào)告里面都有提到，對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，在所有的電動(dòng)汽車的性能里面，安全是它最為重要的第一個(gè)性能。實(shí)際上我們跟它相對(duì)應(yīng)的，動(dòng)力電池范圍內(nèi)，今天也討論的非常多了，大家其實(shí)最最關(guān)心的也是動(dòng)力電池的安全性。

實(shí)際我們?cè)谘芯縿?dòng)力電池安全性的時(shí)候，考慮的會(huì)有這樣幾個(gè)層級(jí)：

第一，在實(shí)際不同的溫度、適度，不同的使用條件下，各種惡劣的環(huán)境當(dāng)中，它能夠正常使用的安全性就是說(shuō)它可用的安全評(píng)價(jià)。

第二，不能回避的，剛才各個(gè)專家提到的，電池的安全性它的安全隱患是可能存在的，一旦發(fā)生隱患的時(shí)候可控的安全評(píng)價(jià)。

第三，一旦發(fā)生事故以后它失控的評(píng)價(jià)。

時(shí)間關(guān)系我們今天只前面的可用和可控評(píng)價(jià)里面的一部分內(nèi)容。

大家知道，我除了做測(cè)試以外，還會(huì)很大一部分精力投身于國(guó)內(nèi)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際法規(guī)的制定當(dāng)中。我們?cè)谥贫▏?guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際法規(guī)的前提，就是要研究在電動(dòng)汽車實(shí)際使用的過(guò)程當(dāng)中它可能存在的，有可能遇到的這樣一些失效或者是一些失控的狀態(tài)，以及這種狀態(tài)有可能帶來(lái)的這種結(jié)果是什么樣的。這個(gè)是我的團(tuán)隊(duì)分析了從2011年—2018年的9月份，所有的電動(dòng)汽車的事故里面乘用車的事故分析大概有80多例事故，事故里面我們分析了具體的事故原因，當(dāng)然這個(gè)原因所有的，因?yàn)橛幸恍┦俏覀兡苤来_切原因的，我本人也參加了幾起事故詳細(xì)的調(diào)研過(guò)程，大部分的事故原因其實(shí)是更多的來(lái)自于我們能夠搜索到的這樣一些媒介里面的分析。我把它做了一個(gè)統(tǒng)計(jì)大家看，里面有16%是跟充電的過(guò)程相關(guān)的，剛才艾老師也分析了，電動(dòng)汽車在使用過(guò)程當(dāng)中，他分析的是過(guò)充電，實(shí)際上有一些事故我們看到是在充電的末期或者是充電的過(guò)程當(dāng)中，有一些是在過(guò)充電的狀態(tài)下，這個(gè)大家也比較清楚了，在充電的末期甚至是過(guò)充電的時(shí)候，相對(duì)來(lái)說(shuō)它的活躍程度是比較容易發(fā)生安全性的問(wèn)題。第二類，碰撞，就是一些機(jī)械外力因素的影響，它的占比大概在18%，第三類，進(jìn)水，這種情況大概占3%左右。另外有一類比例比較大的35%，我們進(jìn)行了仔細(xì)的分析，認(rèn)為有一些事故鳶尾是電池的內(nèi)短路引發(fā)的這種時(shí)空，就是剛才很多專家提到的這種問(wèn)題。

還有一些原因，我認(rèn)為他是不明原因，我也解釋不清楚到底是什么樣的原因?qū)е铝诉@種熱失控，但是可以確定的是，這些事故起火的第一位位置是在電池包的位置，我們其實(shí)在做全球法規(guī)的時(shí)候，現(xiàn)在熱擴(kuò)散是重點(diǎn)的話題，這里面我們把熱擴(kuò)散所有的原因進(jìn)行了詳細(xì)的羅列，包括這種機(jī)械的、電的、熱的、環(huán)境所有的因素都列下來(lái)以后，大家認(rèn)為基本上可能發(fā)生的這些原因，我們?cè)趪?guó)際的法規(guī)層面各種項(xiàng)目都已經(jīng)有了相應(yīng)的項(xiàng)目去限制它、去保護(hù)它的安全，比如說(shuō)碰撞，大家認(rèn)為我們的這種機(jī)械的振動(dòng)、機(jī)械的防碰撞以及動(dòng)態(tài)模擬的碰撞，這些項(xiàng)目能夠保障。比如過(guò)充電，過(guò)充電的保護(hù)能夠保障它，我們進(jìn)行系統(tǒng)的分析以后，可能在無(wú)事故自燃里面有比這個(gè)比例要小的一部分，就是認(rèn)為在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中帶來(lái)內(nèi)部?jī)?nèi)短路的隱患而導(dǎo)致的熱失控，這是我們想關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)，也是目前法規(guī)層面沒(méi)有保護(hù)的，也是我們熱擴(kuò)散目前專家研究的比較多的。

實(shí)際在全球法規(guī)制定的過(guò)程當(dāng)中，我的觀點(diǎn)，我跟全球?qū)＜医涣鞯臅r(shí)候，我把我的觀點(diǎn)也擺出來(lái)，除了在生產(chǎn)制造過(guò)程當(dāng)中這種熱擴(kuò)散以外，因?yàn)楦弑饶茈姵氐陌l(fā)展，它的很多不確定因素導(dǎo)致的瞬間的熱失控已經(jīng)變得越來(lái)越多，而這種情況下我們可能更多的關(guān)心是內(nèi)短路，而不關(guān)心由什么來(lái)造成內(nèi)短路，這種內(nèi)短路帶來(lái)的這種熱失控。

最后這部分，其實(shí)是跟傳統(tǒng)車一樣，因?yàn)槠渌蛩貙?dǎo)致的電動(dòng)汽車的著火自然，我們談動(dòng)力電池安全性的時(shí)候，離不開對(duì)電池本身技術(shù)發(fā)展的分析。我剛才也說(shuō)了，我們對(duì)這種熱特性分析的時(shí)候，也看到現(xiàn)在能量密度的快速發(fā)展，我們根據(jù)車的合格證的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，截止到2018年10月份，電池的能量密度、系統(tǒng)的能量密度的平均值已經(jīng)達(dá)到了139.5瓦時(shí)/公斤，而它的成組率也達(dá)到了74%，我們可以看到從2015年到90瓦時(shí)/公斤，，到2018年的140瓦時(shí)/公斤，50瓦時(shí)/公斤的增量?jī)H僅用了3年多的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間對(duì)于產(chǎn)品的更新迭代和可靠性的驗(yàn)證周期來(lái)說(shuō)，在這種系統(tǒng)的能量密度提升的狀態(tài)下，大家首先考慮的是單體的能量密度的提升，這個(gè)圖截止到2018年底我們實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的數(shù)據(jù)，昨天下午有領(lǐng)導(dǎo)的報(bào)告里也有提到，單體的能量密度已經(jīng)到了260瓦時(shí)/公斤這樣一個(gè)狀態(tài)，我想說(shuō)一下的是，從2012年的時(shí)候我們電池的單體能量密度150瓦時(shí)/公斤，到2015年的180瓦時(shí)/公斤，2018年的是260瓦時(shí)/公斤，從120到150的30瓦時(shí)/公斤提升用了3年時(shí)間，從180到260大概80瓦時(shí)/公斤的提升也只用了3年的時(shí)間，我想這個(gè)速度的增長(zhǎng)里面可能會(huì)隱含一些需要我們更多需要重視的除了能量密度以外其他方面的一些問(wèn)題的關(guān)注。

我們可以看到，他提升的單體體系的變化，從2012年的磷酸鐵鋰到2015年的333，再到2018年的622、532這樣的快速變化，準(zhǔn)確說(shuō)應(yīng)該是2017年底，而實(shí)際上到了2018年、2019年的轉(zhuǎn)變過(guò)程當(dāng)中，我想前面是從穩(wěn)步的推進(jìn)到快速的跑步到333、532，再?gòu)?32往622，基本上我們看到的趨勢(shì)2018年到2019年，大家已經(jīng)快步的從532躍過(guò)622快步跑到了811的階段。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中大家可以看到，剛才有很多專家已經(jīng)分享了類似的數(shù)據(jù)，我們看到，不同的體系能量密度不同的電池，他的自產(chǎn)熱溫度、自產(chǎn)熱的時(shí)間以及產(chǎn)熱瞬間的溫升速率是不一樣的，而且是急劇增加的，更別提剛才也有專家提到的給大家分享的，就是他的這個(gè)析氧量的差異。

另外一個(gè)，大家為了能夠達(dá)到這種高比，在制造電池的時(shí)候，因?yàn)橐央姵刈龅谋M量大，能夠滿足長(zhǎng)續(xù)航的要求，大家可以看到這樣一個(gè)變化，就是它隔膜的量變小，正、負(fù)極極片的增厚，這個(gè)也增加了他這種安全性的挑戰(zhàn)，剛才艾老師也講了電芯這種材料改性方面的嘗試，包括隔膜的技術(shù)，正、負(fù)極以及電解液的改進(jìn)。

實(shí)際上隨著能量密度提升，我想大家對(duì)于安全性，不單單是依賴于單體的層級(jí)，而是一個(gè)系統(tǒng)的工程，對(duì)于我們測(cè)試來(lái)說(shuō)，我們關(guān)心的也是從單體的層級(jí)已經(jīng)早就過(guò)渡到多層級(jí)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)階段，包括單體層面的這種安全性。單體層面的安全性已經(jīng)變成了一個(gè)等級(jí)、一個(gè)范圍，而不是一個(gè)絕對(duì)安全的概念，它絕對(duì)是一個(gè)相對(duì)安全的概念。在這種情況下，再延伸到材料層面的這種安全性的水平，以及它有可能做的提升和改進(jìn)。

另外，依賴于BMS的這種監(jiān)控和保護(hù)功能的這種加強(qiáng)，以及電池殼體的這樣一些保護(hù)，最終希望能夠得到一個(gè)相對(duì)安全的電池系統(tǒng)。

下面我們也得到科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持，從這樣幾個(gè)層級(jí)開展了相關(guān)的研究，下面簡(jiǎn)單的介紹一下：

第一個(gè)，是材料到電池層級(jí)安全構(gòu)效關(guān)系的評(píng)價(jià)。對(duì)材料特性的測(cè)試評(píng)價(jià)，高校、科研院所做了大量的工作，也有很先進(jìn)的儀器設(shè)備和測(cè)試方法，來(lái)對(duì)材料的特性進(jìn)行表征。我們過(guò)去十多年里，對(duì)電池的特性也做了大量的研究，對(duì)于它的各種安全性的測(cè)試項(xiàng)目。實(shí)際上我在測(cè)試的時(shí)候，我們把它叫做黑箱的測(cè)試，就是電池從材料做成電池以后，它在整個(gè)反應(yīng)的過(guò)程當(dāng)中、使用的過(guò)程當(dāng)中發(fā)生了什么，其實(shí)有很多是我們不知道的，所以它的一個(gè)黑箱的測(cè)試。實(shí)際上我們現(xiàn)在更多的是希望怎么樣能夠更多的提升電池的安全性，我們關(guān)注的是在這個(gè)使用的過(guò)程當(dāng)中，它的過(guò)程反應(yīng)是什么樣的，而這種過(guò)程反應(yīng)，我能不能夠非破壞的去觀測(cè)到，這樣更好的了解材料在電池的安全性能的表現(xiàn)過(guò)程中扮演了什么樣的角色，它能夠再做什么樣的提升。所以這個(gè)過(guò)程里面，包括剛才有專家提到SCI膜的變化是可能大家關(guān)心的重點(diǎn)，還有其他的一些因素。

實(shí)際我們現(xiàn)在在做的嘗試就是，采用原位的CT或者原位的中子衍射、原位的掃描等等一些手段，希望能夠讓黑箱子逐漸的變得透明一點(diǎn)，能夠看到它在整個(gè)使用過(guò)程當(dāng)中它的一些變化，它的一些實(shí)際定性的參數(shù)能夠被定量的或者盡量定量的檢測(cè)到，去知道它的這種安全的構(gòu)效關(guān)系。

電池的電芯層級(jí)我想說(shuō)的是，電池的安全性，今天王朝陽(yáng)老師說(shuō)了，將來(lái)希望能夠做大無(wú)管理的電池，我想在目前來(lái)說(shuō)可能還是一個(gè)理想。實(shí)際電池是在全生命周期內(nèi)動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)電化學(xué)的載體，它的安全可用邊界本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的，所以我們希望能夠了解的，第一，它本身的這種安全性可能的水平等級(jí)是什么。第二個(gè)要了解，在它的全生命周期內(nèi)，它不同的生命周期狀態(tài)下，它的安全等級(jí)是怎么樣變化的，要看到其實(shí)它的可用，這是我們畫的一個(gè)動(dòng)畫，可以看到它的可用邊界一直在縮小，我們?cè)趺礃幽軌虮Ｕ想妱?dòng)汽車在全生命周期內(nèi)我們控制的邊界能夠一直是安全的，這是我們要重視的。

第三個(gè)層級(jí)，管理系統(tǒng)?，F(xiàn)在這種能量密度的提升對(duì)于管理系統(tǒng)提高了更多的、更高的一些要求，或者對(duì)它寄予了更多的期望。現(xiàn)在對(duì)于管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)它的評(píng)價(jià)也越來(lái)越重要，管理系統(tǒng)正在起草的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，一個(gè)是管理系統(tǒng)的綜合要求，還有一個(gè)就是管理系統(tǒng)的功能安全，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大家可以看一下，實(shí)際上我們把電池的管理系統(tǒng)評(píng)價(jià)分為五大類，一個(gè)就是均衡，一個(gè)是SOX，剛才馬老師詳細(xì)介紹了一些他的辦法，實(shí)際SOH的方法下周二我們會(huì)在學(xué)會(huì)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)，會(huì)把它具體的測(cè)試方法定量下來(lái)。另外電磁兼容功能安全。還有一個(gè)，比較重要的就是熱管理的評(píng)價(jià)。實(shí)際我們也在做一個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，下周三會(huì)討論這個(gè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)具體的草案稿，這個(gè)里面我們會(huì)重點(diǎn)的關(guān)心，你在實(shí)際的使用過(guò)程當(dāng)中，它的熱管理的冷卻、加熱、保溫、均溫、能耗能不能達(dá)到我們熱管理的實(shí)際使用要求，能不能達(dá)到最初設(shè)計(jì)的這樣一個(gè)目標(biāo)值，提到我們這兒我們可能就要關(guān)心熱管理系統(tǒng)怎么設(shè)計(jì)，實(shí)際上熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們依賴于大量的測(cè)試評(píng)價(jià)，實(shí)際上這個(gè)測(cè)試評(píng)價(jià)我們也建立了一個(gè)評(píng)價(jià)的體系，里面最最重要的就是電池的熱特性的獲取。首先就是，在不同的SOC的狀態(tài)下，不同的功率、不同的倍率、不同的外界環(huán)境下，它的產(chǎn)熱特性、產(chǎn)熱量、產(chǎn)熱功率、溫升的最高溫度值，這是溫升范圍基本的數(shù)值。第二個(gè)，看它的基本邊界，因?yàn)殡姵匾欢ㄊ怯幸粋€(gè)熱失控的邊界的，我們要找到的是它的邊界的值。第三個(gè)，它在這個(gè)邊界值下，向它臨近的電池傳遞的這種方式，、傳播的這種速度以及傳熱量、以及有可能失控的這種邊界點(diǎn)，這些數(shù)值是我們能夠做好一款熱管理系統(tǒng)最基本的要獲取的數(shù)值。

第四個(gè)層級(jí)，系統(tǒng)的安全性。這是10日剛剛工信部掛在網(wǎng)上征求意見(jiàn)的“電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)”，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里面電池系統(tǒng)的要求，我不詳細(xì)介紹了，有15項(xiàng)，現(xiàn)在正在執(zhí)行的電池標(biāo)準(zhǔn)比較大的差別，一個(gè)是振動(dòng)的測(cè)試，我是根據(jù)實(shí)際路譜的采集做的振動(dòng)路譜要求。另外浸水的要求，是要求做完振動(dòng)以后經(jīng)歷一定的使用狀態(tài)下再去做浸水實(shí)驗(yàn)。還有一個(gè)非常非常重要的就是熱擴(kuò)散的測(cè)試，假定一個(gè)電池的熱失控是必然有可能發(fā)生的，發(fā)生的概率永遠(yuǎn)存在，雖然我們希望能夠把這個(gè)概率降到越低越好，實(shí)際上必然是存在的。這種情況下我們要求的，剛才說(shuō)了，我們更多的是關(guān)心內(nèi)短路發(fā)生的情況下，所以我們要先模擬用不同的方式去模擬內(nèi)短路，然后在這種熱擴(kuò)散、熱失控發(fā)生的時(shí)候，一個(gè)電池發(fā)生熱失控的時(shí)候，這個(gè)熱失控發(fā)生的條件我們做了界定，包括它的溫升速率、最高的溫度值以及電壓的下降。

在這種情況發(fā)生以后，我們要看它后續(xù)的反應(yīng)。首先，如果沒(méi)有這種事故的報(bào)警信號(hào)，就是說(shuō)現(xiàn)在要求電動(dòng)汽車上都要裝這種熱失控的事故報(bào)警信號(hào)，如果沒(méi)有，或者是事故報(bào)警信號(hào)發(fā)生以后沒(méi)有到5分鐘電池整個(gè)起火的話，我們認(rèn)為它是失效的，這種產(chǎn)品是不符合要求的。另外兩種形式，如果5分鐘以后再發(fā)生這種熱失控，就是整個(gè)電池包著了，我們也認(rèn)可它是安全的，或者最后整個(gè)電池包沒(méi)有著，那是最好的一個(gè)狀態(tài)，為什么呢？我們的依據(jù)是，能夠在5分鐘的時(shí)間內(nèi)，或者是在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，能夠給乘員有足夠的逃生時(shí)間，因?yàn)殡妱?dòng)汽車安全的概念，最基本的一條就是人員安全，其他的不是考慮范圍。所以只要有足夠的時(shí)間給人員逃生，我們認(rèn)為它就是安全的。所以5分鐘以外起火或者是不起火都是可以接受的。

但實(shí)際上這個(gè)是我們現(xiàn)在GB標(biāo)準(zhǔn)里的草案，我們把它寫到全球法規(guī)還是會(huì)存在著一些問(wèn)題，比如這里面我把問(wèn)題列成了這樣六大點(diǎn)：

第一點(diǎn)，剛才大家提到的多種體驗(yàn)，比如說(shuō)如果將來(lái)固態(tài)電池發(fā)展了，甚至真的不會(huì)起火的電池發(fā)展了，當(dāng)然這個(gè)是我們OK的狀態(tài)。所以在目前狀態(tài)下我們要定什么？我們要定豁免的條件到底是什么，就是說(shuō)不做熱擴(kuò)散的條件到底是定在多少，是能量密度值低于一個(gè)值，還是什么樣類型的電池可以不做呢？這個(gè)是我們要做的一個(gè)事。

第二點(diǎn)，高重復(fù)性、可重復(fù)性。因?yàn)槲覀兤鋵?shí)現(xiàn)在大家采用的這種方式，比如用加熱或者是針刺等等方式去給電池弄的熱失控的這種方式，你都會(huì)從外界給它增加熱量，而這個(gè)會(huì)影響電池實(shí)驗(yàn)的結(jié)果它的重現(xiàn)性，所以這個(gè)是我們可重復(fù)性要研究的。

第三點(diǎn)，觸發(fā)熱失控的點(diǎn)也是我們要選擇的。

第四點(diǎn)，熱失控整個(gè)系統(tǒng)的可重現(xiàn)性。

第五點(diǎn)，安全的逃生時(shí)間。實(shí)際我們之前定的5分鐘，是基于我們前兩年消防的演習(xí)，實(shí)際大家也會(huì)提出來(lái)，乘用車和商用車這兩種不同類型的車型逃生時(shí)間是不一樣的，需要我們做更多的研究和確定。

第六點(diǎn)，安全的不同成份和等級(jí)。這個(gè)就跟我們剛才說(shuō)的失控評(píng)價(jià)相關(guān)聯(lián)了，我們也有一個(gè)專門的國(guó)內(nèi)小組在研究，就是他的毒氣分析、毒理危害等級(jí)分析以及火災(zāi)等級(jí)分析，我們也是第二階段的話題，也是做一個(gè)相當(dāng)于小的廣告，因?yàn)榈诙A段正在開展從2018年到2020年底結(jié)束，那里面四個(gè)話題，熱擴(kuò)散、振動(dòng)、海水浸泡、毒氣分析，這四個(gè)基本上都是我們中國(guó)專家提出的，我也是受委托作為第二階段中方技術(shù)組的組長(zhǎng)，現(xiàn)在我們四個(gè)提案都成立了專項(xiàng)的國(guó)內(nèi)的研究小組，如果大家有這方面的這些經(jīng)驗(yàn)，也希望能夠給多支持我們行業(yè)的工作，這也是我們中國(guó)參與全球法規(guī)的這樣一個(gè)工作。

最后有一個(gè)小結(jié)：

第一，其實(shí)我們一直說(shuō)電池的性能評(píng)價(jià)是一個(gè)綜合的指標(biāo)體系，而在這個(gè)指標(biāo)體系里面安全是最最重要的，而不是能量密度，所以這個(gè)是最最重要的一點(diǎn)。

第二，談到安全又是系統(tǒng)的工程，無(wú)論是材料、電芯、BMS和系統(tǒng)都應(yīng)該滿足安全性的要求，而不應(yīng)該把安全過(guò)渡于依賴某一個(gè)層級(jí)的安全性保護(hù)，所以每個(gè)層級(jí)都應(yīng)該有安全性的要求。

第三，因?yàn)樗且粋€(gè)系統(tǒng)工程，所以在無(wú)論是電芯的生產(chǎn)制造還是PACK的生產(chǎn)制造，它的制造過(guò)程當(dāng)中的質(zhì)量控制水平非常非常重要，因?yàn)?020年以后進(jìn)入了后補(bǔ)貼時(shí)代或者是進(jìn)入了無(wú)補(bǔ)貼時(shí)代，這種情況下誰(shuí)要有核心的競(jìng)爭(zhēng)力，必然是它生產(chǎn)的質(zhì)量控制水平比較好的企業(yè)才是有它核心競(jìng)爭(zhēng)力的這樣一些企業(yè)。