中國儲能網(wǎng)訊：8月21日，2016電動汽車百人會夏季論壇在鄭州舉行。中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長歐陽明高在論壇上發(fā)表演講，以下是講話實錄：
各位領導，各位同行，大家上午好！
百人會的《電動汽車安全報告》，每個桌上都放了一本，大家可以直接看。前面上半場我估計是大家最關注的，有一些政府動向，他們做的干貨，我就講不出太多大家感興趣的內(nèi)容了，我只講講技術，我的題目是“電動汽車安全技術創(chuàng)新與發(fā)展”，有三個方面，有些技術方面的內(nèi)容是有相關性的，政策本來是張永偉講的，我在PPT里基本刪掉了，大概帶一點。
首先講一下電動汽車安全的技術。電動汽車安全技術我們分三塊，動力電池的安全、電動汽車整車安全、充電基礎設施的安全。首先是動力電池的安全性，是最基礎、最核心的，包含了電安全、熱安全、結構安全等等。
我要先從科學的角度說一下。如圖（ppt），這是電動汽車動力電池的基本特性，中間可以看出我們鋰電池安全的范圍，一個是電壓、一個是溫度，對電池安全來講，這么一個很小的窗口里才能安全工作，如果溫度高了會發(fā)生一系列的反應，就不正常了。我們具體來定義一下這些溫度，這是做一個嚴格科學的實驗，鋰離子電池的熱失控、溫度變化、溫度和電壓變化的過程。有三個溫度，T1叫熱失控自生熱起始溫度，這個溫度一般在90度，接近100度。第二個，熱失控的觸發(fā)溫度，就是說熱失控要開始了。第三個，熱失控的最高溫度，代表了釋放能量。
如圖（ppt），給出了一系列的各種類型的動力電池，比方說三元的NCA、NCM、錳酸鋰的，鈷酸鋰、磷酸鐵鋰，還有鈦酸鋰的，從中間就看出，電池體系的熱穩(wěn)定性各種類型還是不一樣的。這個區(qū)域（ppt）是磷酸鐵鋰電池的區(qū)域，總體來看，熱失控最高溫度比較低一點，這是鈦酸鋰的。
太過于學術化一點，我稍稍用簡化一點的方式給大家描述一下這個過程。熱失控，我們先從熱的角度，過熱之后首先開始自身熱的起始溫度之后，我們的SEI膜就會分解、負極電解液也會反應，隔膜機制熔化，再到正極分解、電解質(zhì)分解，最后就涂層崩潰，大規(guī)模的內(nèi)短路電解液燃燒，就形成了熱失控。發(fā)熱量可以使電池的溫度升高400—1000度。
另外一個問題，一個單體熱失控之后會在電池模組中發(fā)生擴展，像放鞭炮一樣，一個單體發(fā)生熱失控能量還是有限的，如果在整個模組系統(tǒng)中間擴展，這個能量就非常大了。我們說其實不在能量的大小，巧克力的比能量比電池的比能量高多了，但是并不是一個危險的東西，關鍵是沒有瞬時釋放，這是一個瞬時釋放的問題。
誘因，剛才說的是過熱引起的，還有電的和機械的，電觸發(fā)，主要是過充、過放等等，尤其是過充，過充引起的熱失控是危害比較大的，這是它過充的一個過程和機理，最典型的過充事故就是五洲龍的過充失火。還有機械濫用，這是特斯拉底部被石子穿透引起的著火，這是在網(wǎng)上搜到的底盤的切割實驗，專門看它怎么樣，機械誘因就會最終引起短路。
第二部分，整車的，現(xiàn)在我們找電池廠開安全會，電池廠就說很多問題是整車引起的，不是電池的事。的確，很多問題不是電池本身造成的，是外部原因，整車，比方說碰撞會引起，電氣安全，還有功能安全，重點是這幾方面。比方說碰撞，碰撞是最容易引起，常規(guī)汽車主要的安全就是碰撞安全。第二，各種原因的電氣線路短路引起著火，比方說左邊這個（ppt）是特別典型的，電機控制器、電機電子器件IGBP短路了，高壓、拉弧、多處熔斷，整個就全燒掉了，這是控制器燒紅了。另外一個，比方說前一段時間南京暴雨之后，泡在水里時間長了之后進水之后引起短路。功能安全，深圳五洲龍這就是功能安全導致的，電池管理系統(tǒng)死機，但是充電機不知道，繼續(xù)充，充過頭了，導致了安全事故，一般150%會大規(guī)模的內(nèi)短路，充過頭150%，不管是什么電池，包括鈦酸鋰電池，如果充過頭也都會熱失控的，雖然我們知道鈦酸鋰非常安全，但是過充之后過壓也會引起安全事故。
第三，充電基礎設施的安全。尤其要說一下充電設備的安全問題，總體看我們充電設備的質(zhì)量現(xiàn)狀不是特別好，它的防水、防塵、防腐蝕、漏電、短路保護等等，各方面存在一系列問題。我們開了基礎設施安全的研討會，大家提出了很多問題，今天可能還有專家在分論壇會詳細介紹，我不在這兒過多講。比方說，我們榮威550（參配、圖片、詢價） 就是非線充電著火，自己來安裝這個，比方說外部的“三防”，內(nèi)部走線的零亂，不按要求接地等等，這都是我們充電設備的問題。比方說全生命周期狀態(tài)的監(jiān)測、管理體系的缺失，線路老化之后也引起很多問題。尤其我們在研討會中有專家提出，地下車庫的充電安全要提高一個檔次或者數(shù)量級才有可能保證，因為那里頭重現(xiàn)事故之后就會特別嚴重。
我不要都講問題，還是要從正面講講在電動汽車安全技術方面創(chuàng)新的成果。
第一，說一下全球國際的進展。我們要學習幾個，一是安全防護方面，比方說日產(chǎn)的電動轎車Leaf，現(xiàn)在接近23萬輛，沒有出現(xiàn)過重大事故。它有一個安全防護的設計體系，這就說明電動汽車如果做的好是可以非常安全的，而不是說不能做到安全。人家做什么？首先，有很好的防護設計理念，它的防護，首先防控事故發(fā)生，其次一旦失效，可以失效不出事，再次，出了事，把事故控制在一個可控的范圍，控制在接受的程度跟燃油車一樣。是這么三個階段，從電池設計，到最后可達到的安全目標，是一個全方位的設計理念。
二是設計開發(fā)方面，遵循了嚴格的V型開發(fā)模式，從電池包、模塊、單體、材料，從設計層、驗證測試層，是非常詳細的，包括底層的電池材料，比方氣體分析儀等這些很科學的儀器都在這里面用到了，我們國內(nèi)的電池廠現(xiàn)在還很少用這些。這是他們要通過的所有的安全測試的項目，其實這些我們都很熟悉，比方?jīng)_擊、振動、擠壓、跌落，模塊跌落、單體跌落等等，針刺、極端的短路、火燒、熱循環(huán)，有溫度的高低溫循環(huán)實驗，這個好像我們做的不是很多，氣體分析等等，這都是全都做的，這是我們跟日產(chǎn)合作交流的，我覺得還是給大家分享一下，很有意義的。
第二，特斯拉的電池系統(tǒng)安全管理還是值得一說。這是我學生對特斯拉電池安全管理專利的解析和重構（ppt），這都是公開的。特斯拉他們的安全管理申請了超過30項專利，這是一些主要的專利，我們把這些專利全部重構之后看它都用在哪兒，這就是一個完整的過程。由于成本比較高，其實沒有在它的車型上全面的推開。
另外一個值得一提的，特斯拉的碰撞安全性，從設計的角度，應該說借用了一些非常先進的方法。測試同時獲得了歐洲和美國最高評分的五星級車型，發(fā)生事故之后，非常嚴重的事故也都是安全的，總體看電動汽車的碰撞安全性是可以做得比傳統(tǒng)車更好，當然因為它有別的安全性，僅從碰撞安全性角度是可以做的更好的。
第三，這也是公開的資料，三星的電池系統(tǒng)。重點看一下電芯層面，這是90安時內(nèi)部并聯(lián)四個單體電池，一個卷繞式的方型電池，這個電池在單體電芯層面加了三個裝置，一個是過充保護、一個是防爆閥、一個是保險絲。我只說其中的過充保護，這個電芯的外殼是正極，有一個過充保護的閥，當內(nèi)部氣體壓力增大之后，把外殼的正極跟負極直接相連，短路，形成大電流，外部短路，過電流之后保險絲把這個斷開，這個我們是值得學習的。也就是說在電芯層次進行材料、電氣、機械系統(tǒng)的系統(tǒng)設計還是很值得學習的，因為我們國內(nèi)在電芯層次進行機——電——材料一體化設計不多，其實它把單體電池當成了一個小系統(tǒng)，我們可以對比一下，日產(chǎn)電池的模塊相當于三星大電池的電芯，就是日產(chǎn)是小模塊，三星至少客車上是大電芯。
未來趨勢來看，現(xiàn)在工信部300瓦時、350瓦時都是這么高的，這是國際趨勢，沒有辦法，大家都在這么做，10年內(nèi)我們真的要到350瓦時，我相信2025年350瓦時應該沒有問題的，2020年300瓦時應該是沒有問題的，這個從比能量角度是可以做上去的，成本也會降低，但是我們的安全性挑戰(zhàn)會大幅提升的，比能量、安全性是一個翹翹板，所以我們現(xiàn)在都出這么多事，下一步300瓦時、350瓦時我們面臨的挑戰(zhàn)有多大就可想而知。我所知道的國外很多現(xiàn)在都是在全力攻這個安全技術，我現(xiàn)在牽頭中美電動汽車合作，跟美方合作伙伴很重要的就是電池安全性。所以我說新一代高性能電動汽車最重要的核心技術將會是圍繞300瓦時以上高比能量鋰離子電池的安全技術體系，這是最核心的下一代電動車技術。
說說國內(nèi)的，總體看我還是從正面來肯定我們所取得的成績，待會兒再說問題。正面取得成績，從材料體系，三元正極、石墨負極單體電池的安全性應該說有大幅的提高，比方說在阻燃隔膜、阻燃電解性、阻燃安全性也都有創(chuàng)新，取得了進展。從單體電池產(chǎn)品的檢測結果來看，跟國外也沒有特別大的差別?？傊?，從統(tǒng)計結果來看，我們和國外的相差幅度不是特別大。
我們行業(yè)的標桿企業(yè)寧德時代新能源，總體電池的安全性保持還是不錯的，這是實驗的東西，嚴格按照了國內(nèi)國際標準，因為我們的電池企業(yè)也跟國外配套，也跟最著名的比如寶馬這些廠商配套，所以我們其實國際的標準都是滿足的。
在此基礎上我要說一下動力電池還有一些前沿創(chuàng)新。我也舉一個例子，這是我們跟德國寶馬和寧德時代新能源一塊做的。剛剛說三星的有熔斷器、過充保護器、防爆閥，模組的我們現(xiàn)在電池管理系統(tǒng)等等，還有一個問題，自引發(fā)內(nèi)短路，這是一個問題，我們的制造雜質(zhì)、經(jīng)常小規(guī)模的過充過放，長期積累以后會自己引發(fā)內(nèi)短路，這種內(nèi)短路我們現(xiàn)在聯(lián)合開展起來第一個是實驗的重復性就不好做，因為不好重復實驗，我們首先做了一些重復實驗的方法，把規(guī)律摸出來了，這個短路會形成三個階段，內(nèi)短路的第一階段、第二階段、最后一階段。第一階段只有電壓的下降、溫度基本上變化不大，第二階段，電壓下降同時溫度有大幅度下降，所以我們基于這個就搞電壓和溫度的聯(lián)合檢測。
如圖，這是替代實驗，這是算法，這是短路的測試實驗，這是結果，現(xiàn)在已經(jīng)在CATL管理系統(tǒng)中間開始應用，有了這個方法我們就可以對內(nèi)短路的發(fā)生過程、內(nèi)短路的阻值都能精確的辨析出來，提前預警熱失控事故。
整車安全，首先是轎車安全，比方電池的防水，跟整車關聯(lián)度很高，因為靜態(tài)的防水，放在車上不一定防水，現(xiàn)在都知道IP67，其實一些廠家都做IP68了，這樣的浸泡水是有可能發(fā)生重大事故的，就算是泡在底下都有可能發(fā)生重大事故，我們?nèi)绻龅煤檬峭耆珱]有問題的，所以要經(jīng)過一系列的浸泡的實驗改進設計，這是我們做完的設計。真實的電動車完全可以在比燃油車在水里面更加安全，這好像是我們比亞迪的電動車，這是網(wǎng)上前一陣子下大雨的時候特別點贊的東西，做得好我們的防水比燃油車還好，做得好我們的碰撞安全也可以比燃油車更好，關鍵是我們的技術到不到位，所以我們來談安全問題應該這么看。
第二，轎車碰撞安全，我們做得好的企業(yè)也是不錯的。舉個例子，長安的，為了達到這個標準要做一系列的研究工作，這是我們國內(nèi)做電動汽車碰撞安全做的比較早的，這是產(chǎn)、學、研聯(lián)合研究的。甚至為了將來的發(fā)展，我們再深入的研究到底下單體電池怎么擠壓和撕裂的。而且電池包不是越厚越好，如何又輕量化、又防撞，在優(yōu)化設計方面也還有很多工作可做。
第三，整車電池系統(tǒng)總體的安全保護。我覺得我們通過上次的整車交流會，發(fā)現(xiàn)上汽提供了很好的資料和他們完整的安全保護的方案，大家都覺得還是非常不錯的，體現(xiàn)我們整車電氣安全系統(tǒng)的開發(fā)流程還是比較嚴格的，尤其是轎車企業(yè)是比較好的，分層、分級做的是非常好的，比如說高壓安全管理系統(tǒng)。就是說只要按照嚴格的流程來進行開發(fā)，我們電動汽車電池安全問題是可以解決的。
另外我提一句客車，待會兒宇通的湯總還要講的，我不多說了，他們有成套的方法來保證安全性。
最后，說一下電動汽車安全體系的問題和發(fā)展建議。前面領導都說了，多少起多少起，這是從2月份到7月份統(tǒng)計的10起以上，7月份多起來了。現(xiàn)在存在的問題，我們在報告里面有詳細的介紹，我在這兒時間關系也不說的太多了?？傮w來看，我們安全性準入門檻要提高，所以現(xiàn)在在指定各種標準，要進一步提高標準。當然還有一個問題，現(xiàn)在我們充電基礎設施新舊標準轉(zhuǎn)換期也是容易出現(xiàn)問題的，因為充電樁跟車的接口是老的，現(xiàn)在要搞新的，新的總體來看是更加安全的，老的怎么適應新的，另外我們?nèi)芷跈z測還是缺乏的，當然電動汽車智能網(wǎng)聯(lián)化以后帶來新的挑戰(zhàn)。
我們的發(fā)展建議，我也不詳細介紹了，因為我們在報告里都有，永偉會比我說的更清楚一下。
第一個，完善安全標準，制定更加嚴格的安全標準。最近客車安全標準、電池系統(tǒng)的安全標準，尤其是電池系統(tǒng)熱失控擴展的安全標準。
第二個，監(jiān)控體系，現(xiàn)在當然都有監(jiān)控系統(tǒng)，馬凱副總理上次也說了，監(jiān)控主要還是要靠廠家監(jiān)管，不是靠城市最后的那一級，最后那一級你也不會給太多數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最多的還是我們廠家自己，我們最有能力監(jiān)控好。
第三個，強化充電基礎設施安全管理，嚴控地下車庫、高危場所充電設施建設與安全監(jiān)管。
第四個，改革檢測體制，我們建議建立新能源汽車年檢制度，傳統(tǒng)車要年檢，新能源車是需要年檢的，比方我們防水、防塵性能，新車是好的，老的就不一定了，我們的絕緣性能、漏電保護等等是需要檢驗的，還有我們電池的壽命也是需要一年定期去測一下的，這都是很重要的。
第五個，建議改革行業(yè)的監(jiān)管體系，現(xiàn)在我們是準入，有幾千個車型，客車是很大一個數(shù)，很多廠家都進來了，不能說讓誰做、不讓誰做，我想將來要引入事后監(jiān)管的體制，誰要出了事要負責，要召回、吊銷執(zhí)照、取消資質(zhì)，甚至取消你不能再進入這個行業(yè)，這是我們建議的要加強，否則這件事情沒法弄。
結語三句話：
第一，保障安全是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要目標和“命根子”，為什么是“命根子”？我覺得中國電動汽車發(fā)展趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)，唯一潛在對產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響的是安全？我覺得怎么強調(diào)都不為過，所以我們要警鐘長鳴，高度重視，大家都是這行的從業(yè)人員，都不希望這個產(chǎn)業(yè)下滑，但是為了做到這一點，必須要警鐘長鳴，高度重視。
第二，安全技術是電動汽車性能大幅提升的瓶頸技術。想性能大幅提升，大家都希望300公里、400公里，客車也是要提，高比能量電池是必然的趨勢，往上提的瓶頸技術就是安全。也很快成為電動汽車領域國際技術競爭的焦點。所以隨著動力電池比能量不斷提高，電動汽車安全技術的門檻越來越高，本土企業(yè)要有危機感。
第三，安全問題解決需要建立嚴格科學的監(jiān)管體系。安全管理，政府責無旁貸。
我就說這么多。謝謝各位！
