最近的电动汽车事故非常有趣，所以今天我重点讨论电动汽车的安全问题。

四个方面介绍，首先，电动汽车事故统计。这是近年来国外电动汽车自燃的原因总结,主要是碰撞并起火。事实上，燃油车也会在撞车后起火，这是国内火灾情况的统计数字。家庭火灾有几个主要特点。

首先,三元电池为主,也有磷酸亚铁锂,主要是三元电池,一半以上。

其次，圆柱形电池是主要类型，因为它是钢壳，线圈比较紧，所以一旦热量失控，它就会爆炸，然后就会点燃其他电池。

第三，充电事故的比例相对较大。一般电池放电,如果一定深度后热失控的热失控的通常是在完全充电状态,所以容易导致当充电,因为当充电时,电池和充电系统在一起,是最容易热失控,以及高压电气短路,等等,将容易导致事故。

另外，从模型的角度来看，无论是新旧车型，电池系统的比能量都不是很高，因为目前的事故主要是由前几年安装的汽车引起的。总的来说，系统的比能量不是很高。这不是我们所认为的非常高比能量电池。

电池热失控是造成这些事故的主要原因。电池的热失控是什么?电池温度达到一定时间会有负面的连锁反应,放热反应,所以温度快速上升,最高速度可以达到每秒钟温度是接近1红,所以它的速度非常快。

是什么导致热失控的?首先，电池过热。就像我刚才说的，当电池热的时候，它会失去控制。过热的原因是多方面的。可能是电池组本身的温度不均匀，局部温度高，充放电过高，外部电路短路。内部短路等这些电气原因会释放热量，有机械原因，如水、密封不良、碰撞等。

产品质量问题

让我们来看看最近发生事故的主要原因，我们认为是产品质量问题。产品质量问题是指在设计、制造、验证,使用过程中不严格遵守有关技术标准和规范。主要有三种类型：一是电池产品测试不足;二是车辆使用过程中可靠性变化;三是充电安全管理技术存在问题。现在我们来分析这些方面。

首先,电池产品测试验证。由于补贴退步的政策周期是每年一次，因此与整个产品开发周期不相匹配。例如，我国化工原料体系的改进一般需要一年多的时间，但由于企业遵循补贴的接力棒，盲目追求高比能量，缩短了试验验证的时间。有时，优选物理改进来缩短显影周期，例如使活性材料增厚和膜片变薄，从而使电池的比能量增加，但安全性能降低。

二是电池测试验证方法并不完美,不能反映真正的车辆使用条件,大部分企业没有建立内部的电池安全测试标准,一些公司甚至没有电池安全测试的能力,生产高质量参差不齐。

第三个原因是老化过程中车辆的可靠性降低。例如，整个生命周期的防水效果都不好，一般我们的电池密封都是为了通过IP67标准，但是当车辆长时间使用时，密封性会变差，导致水进入车辆，容易造成短路。也如电池激光焊接接头的焊接点很容易有一个空间内,将阻抗增加的差距,在高温和发热,热失控。也有老化的电池系统和充电器高压电器.例如，当我们充电时，接触器经常被切断，有时电弧会被拉出来，导致高温和接触器表面的燃烧损耗或粘着，导致短路和加热。这就是热失控的原因。

第四个原因是充电、充电过程数据通信不规范，BMS厂家和充电器厂家没有严格执行新的国家标准。充电功能的安全,我们的电池管理系统在充电是一个很好的幂函数原理,当填充由电池管理控制系统,我们现在没有严格的功能安全标准,是ISO26262规范,没有规范的全面实施,这就是为什么我们不符合规范。不要严格执行相关的充电安全标准，例如，我们充电继电器粘附应该具有诊断功能，但有些不能节省成本。电池管理系统和充电桩没有配备合格的绝缘检测装置。由车辆和充电桩构成的充电电路不能满足绝缘电压、爬电距离、过载、IP等级、堵拉力、锁定、温升、雷击等指标的要求。BMS不严格遵守充电指南规范。质量问题是为什么呢?是我们在设计、制造、应用和验证,不严格遵守标准和规范,当然,我们还缺少一些,比如我们的安全检查,这是失踪,但这不是一个商业问题,这是政府要做的。

高比能量电池面临的安全技术挑战

根据我国新能源汽车动力电池专用能源的发展趋势，我们将很快向300瓦/千克高比能电池迈进，这些产品不久将进入市场，即所谓的高镍三元811电池即将进入市场。这些高比能电池将面临比相对较低的比能量电池更高的安全要求。为此，我们在清华大学设立了电池安全实验室，开展基础研究和技术开发。这里简要介绍了研究开发成果，供大家参考。

清华大学的电池安全实验室与国内外企业和研究机构开展广泛的合作,包括大公司,如宝马、奔驰、日产。

本文的研究主要集中在热失控的三个方面，一是热失控的原因，包括热、电、机械三方面的原因。二是热失控的机理是什么，这样才能在材料设计的层面上得到保护。三是热扩散,单个细胞,防止热失控后,必须有一个辅助的保护手段,是系统级切断热失控的传播,切断事故预防的传播。高比能量电池的热失控控制不仅取决于材料本身，还取决于系统水平。

首先是热失控的机理和抑制。我们从两个实验手段,一个从事研究材料的热稳定性、差示扫描量热计是一个单体电池热失控的测量量热计的加速度。

几个特性温度高比能量电池加热失控。一般来说，当电池的温度上升到一定程度时，电池本身就会产生热量。我们称这个温度为T1，热量的产生不能在一定程度上被控制，热失控触发器称为T2，最后温度上升到我们称之为T3的最高点。热失控的机理不清楚主要发生在T2与T3阶段。人们普遍认为，这是由内部短路引起的，这对传统电池来说是正确的，但我们发现，对于高比容量的电池来说，这并不是完全正确的。我们发现没有内部短路，所以有热失控。这是由于高能电池新隔膜耐高温200度以上不变化,电解质几乎完全消失,但在230 - 250度,积极的相变材料释放氧气和消极的反应是放热峰。

此外，我们还观察了不同镍含量的锂离子三元电池的不同.与常用的622或532相比，811的放热峰明显高于其他电池，说明811的热稳定性较差。分析后,我们可以得到一个初步的结论是,高镍阳极电池安全的影响,硅碳在早期对安全产生负面影响不大,但在循环衰减效应更大。

也有一系列的方法来提高这种热稳定性，如涂层材料。我们还发现了一种新的方法，即用单晶粒子代替多晶正极材料，提高了电池的热稳定性。相应的安全性也有很好的提高。

二是热量扩散，真正的事故是由热量传播引起的，即在单个电池的热量失控后，所有电池组散开，发生火灾事故。

根据我们的测试和模拟热失控的传播过程的传热分析,我们设计的方法隔热,保温材料是主要传热路径,发现确实切断热失控的传播效果。中国的国际法规对电动汽车不受控制的扩散采用了防火墙技术。

第三方面是热损失和电池管理的原因。第一个原因是短路,电池在电池和事故分析发现电池制造业均匀板在使用一段时间后会产生折叠的破裂区,容易局部分析锂,导致热失控。此外，制造过程中的杂质也会导致内部短路，我们称之为电池癌症，因为我们不知道什么时候它会导致热量失控，有时会在很长一段时间后发生。为此，我们通过将记忆合金植入特定电池以实现期望的内部短路，发明了电池短路的替代实验方法。我们研究了内部短路后分为四类,包括铝液和内部短路连接到阴极是最危险的。因此，我们进行了一系列的研究，得到了内部短路的三级演化过程。在第一阶段，只有电压下降，没有温度上升;第二阶段，温度上升;第三阶段，温度急剧上升，即热量失控。根据这个过程,我们争取在前两个阶段内短路判别,可以提前15分钟到短路可能引起热失控的警告,这项技术一直在与宁德时代。

第二个方面是充电。通过测试和分析，找出了超限收费的机理。在此基础上，利用热电耦合模型对过充和失控的性能进行了预测。过充电事故通常是由微过充电引起的，如蓄电池的不一致性，由于这种不一致性，充电过程中的一些部分被填充，而有些地方没有被填充，就会导致一些蓄电池微过充电满，然后就会精确。锂对负极材料，导致锂枝晶，所谓的锂沉淀，传导。导致安全性差，导致短路。

为了解决这个问题,我们开发了基于参考电极锂没有分析快速充电技术,负电位控制高于零(零下将分析锂),需要添加一个电极,即三个电极。在三个电极的基础上，可以在模型的基础上进行反馈和观测。这是我们的快速充电技术，没有锂的演变，它的应用后没有锂的演变，并加快了充电速度。

第三个原因是老龄化。不一致性在电池老化后增加，这就是为什么不一致性随着电池周期的数量而增加，并且随着容量一致性的恶化，电池管理的准确性变差。此外,低温环境下的老化将严重影响电池热失控的热稳定性的自生热温度降低,更容易导致热失控。

通过对这些问题的分析，发现开发先进的电池管理系统是保证电池系统安全的关键。目前，在电池管理系统中，国内的产品功能不足，精度不够，特别是安全功能还不完善，因此有必要加大对电池管理系统的研究和开发。清华积累丰富的电池管理系统,取得了65项授权专利,专利应用于国内外著名公司合作,有些专利授权梅赛德斯-奔驰公司。

那么，我们如何一劳永逸地解决电池安全问题呢?在不久的将来，一些技术可以保证安全，但从长远来看，它需要前瞻性的科学研究，以确保电池的绝对安全。锂离子动力电池可以比世界的发展方向和趋势,我们不能因为安全问题不是高能电池的发展,关键是要掌握平衡能源和安全之间的比率。例如，高镍三元锂离子动力电池的固有安全问题是正极释放氧气，通过修饰界面来提高电池的稳定性，可以延缓正极的氧释放。二是下一代固态电解质的开发。从根本上解决了电解液燃烧问题。

通过对各国动力电池技术的比较，认为液态电解质锂离子电池在短期内将向固态电池方向发展。考虑到电池成本和动力电池的发展方向,我们表明,我们的国家也应该类似的路径,即短期内液体电解质,高镍三元的发展积极和硅碳负极,通过抑制电池管理系统和热扩散,防止安全事故发生,这种类型的电池可以满足电动汽车旅行的需求范围是500公里。从中长期来看，预计到2030年，从液体电解质向所有固态电池的过渡将实现工业化。

总之，要努力解决动力电池固有的安全问题，确保新能源汽车产业的健康发展。我的总结报告,可以概括如下:我们应该正确看待最近火的新能源汽车事件,主要原因是产品质量问题,不符合技术规范和技术标准,技术验证周期短等。

在政策方面的建议

第一，原工业化目标(单体在2020年达到350 Wh/kg，系统为260 Wh/kg，循环寿命为2000次)偏高。从安全的角度来看，我认为强制执行是不适当的。

第二，补贴政策要符合技术发展规律，能源密度不能过快增加或变化过频繁。这是我向财政部提出的建议。

第三,介绍了电动汽车安全检查标准尽快。同时，为了更好地处理和分析电动汽车事故，最好为电动汽车设置黑匣子。同时，电池组应该有一个消防安全界面。目前的电池组非常死气沉沉，在消防方面造成了很大的困难.这些都是给公..安部的建议。

最后，我认为电池安全是电池技术革命性突破的第一关键，也是纯电动汽车性能改进的第一关键。随着电池行业的发展，电池的安全性越来越成为瓶颈技术。例如，在10分钟内充电超过300公里的快速充电技术将给电池安全带来挑战。电压为3。0V到600伏甚至是800伏，这些都与安全有关，是未来纯电动汽车大战场的竞争。能说安全是电动汽车的可持续发展的生命线,动力电池的研究和开发国家科技安全为核心,提高现有锂离子动力电池系统安全技术,突破新的固态电池技术。