
今年3-4月份,某知名车企的两场电动汽车起火事件,再次将电动汽车安全问题拉入人们的视线。
在一起事故里,一辆电动汽车处于智能辅助驾驶状态,行驶至因施工修缮而改道的路段时,虽然系统检测到障碍物并提醒减速,驾驶员也接管了车辆,但最终仍与隔离带水泥桩发生碰撞,碰撞前系统最后可以确认的时速约为97km/h,短短10秒后,车辆电池仓爆发出火球,瞬间吞没整车。
在另一次事故中,一辆电动汽车在行驶时与电动二轮车发生碰撞,碰撞致使电动二轮车的锂电池严重挤压变形,进而起火,火势蔓延引燃了电动汽车。
自1991年索尼实现锂离子电池商业化以来,这项技术已发展三十余年,从钴酸锂到磷酸铁锂,从液态电解质到半固态迭代,能量密度提升超400%,成本下降超90%。然而一个残酷的现实始终未变:无论是消费级电子产品还是电动汽车,锂离子电池起火事故从未消失。
当锂离子电池已统治新能源时代,汽车起火问题是否注定无法杜绝?
01
失效是概率问题
过去30年,锂离子电池通过技术革新已经显著降低了自燃概率。
第一次改进,是在钴酸锂正极材料表面涂覆氧化铝、氧化锆、磷酸铁等涂层,可以阻止电极材料与电解液直接接触,抑制界面副反应,减少热不稳定物质的生成,在一定程度上提高钴酸锂电池的热稳定性。
第二次突破是磷酸铁锂电池量产,磷酸铁锂电池分解温度为700℃,三元锂电池为200℃。
第三次改进注重防护,例如在系统散热层面,风冷向液冷改进;再例如,宁德时代CTP技术取消模组结构,减少40%焊接点泄漏风险;同时,对电池系统进行了监控,智能BMS系统实现毫秒级故障预警。
第四次改进,就是电池制造工艺的再次提升,单体失效率从PPM级(1ppm为百万分之一)别升至以宁德时代为代表的PPB级别(1ppb为十亿分之一)。
但物理规律决定了绝对安全不可企及——即便达到ppb级别,全球每年超1000万辆新能源汽车产量,意味着每年汽车搭载的电芯数量已经达到数十亿个,这里面就会有几辆车、十几辆车甚至上百辆车存在失效继而可能发生自燃的安全隐患。

何况目前能够做到PPB级别的电池企业寥寥无几,大部分企业还在PPM级别上挣扎。
不过,即便车企将自身缺陷率降至极限,外部锂电设备(如充电桩、其他车辆)的起火风险仍构成威胁。
值得注意的是,起火并非电动车的"专利"。消防局最新数据显示,2023年油车自燃率是万分之0.58,电车是万分之0.44。也就是说按照这一数据显示,电动汽车自燃率要比燃油车还略低。(但数据本身错误,新能源起火概率应更高)
02
撞击起火更难杜绝
除了自燃,车辆事故带来的潜在威胁可能更高。
车辆作为高密度能量载体,无论是燃油车的53升汽油(约含17.49亿焦耳能量),还是电动车的磷酸铁锂100kWh电池包(约含3.6亿焦耳能量),剧烈撞击下能量失控释放都可能导致起火。
二者的区别仅在于触发机制上:
燃油汽车:金属部件碰撞火花+油路泄漏=混合气爆燃;
电动汽车:电解液泄漏+隔膜破裂=内部短路链式反应。
前述的高速公路事故,就是以97km/h撞击导致高压线路短路后,大约15秒电池爆燃,火势吞没车厢,断电导致的门锁失效更阻断了逃生通道。
介于电池化学反应剧烈,爆燃后难以扑灭的特点,电池企业在安全防护和热失控上花费大量的成本与精力。例如,小米SU7提供全方位14层硬核物理防护;广汽埃安弹匣电池的被动防护技术将电池包分割成若干个独立防护舱,舱位间加入隔热材料和吸热材料,一旦某个电芯发生热失控,可将热量锁定在单舱内,防止热蔓延;再例如,上汽的魔方电池,采用独创集成框架,让电池包能够独自承受单向10吨的挤压力(好比在地铁中被两头非洲象挤在了中间)。
企业的目的就是大幅度降低电池的起火概率。
但现实场景远比实验室和国标要求复杂,很难保证车辆在每次剧烈撞击下都能安然无恙。电动汽车遭遇强烈撞击时,电池系统电池内部电芯在巨大外力挤压下易变形、破裂,导致内部短路,进而引发热失控起火。即便电动汽车设计采用高强度电池包外壳、防火材料及多重安全防护结构,在现实极端撞击场景下,这些防护措施也会失效。例如,高速碰撞事故中,强大冲击力可能瞬间破坏电池包防护结构,使内部电解液泄漏,一旦遇火源或短路产生的电火花,便会引发剧烈燃烧,火势迅速蔓延。

不过有一个问题不能回避,比起燃油车,新能源车起火后的逃生时间短、扑救难度大,导致事故危害性更大。
无论是锂离子电池自身起火隐患,还是电动汽车在复杂使用场景下可能遭遇的起火风险,都表明电动汽车起火目前难以从根本上杜绝。
技术进步可以持续提升电动汽车安全性,但电池化学特性及汽车使用中的多样环境,决定了起火事件仍可能发生。不过,我们也不必对电动汽车发展前景悲观,固态电池开发和应用有望进一步提升电动汽车安全性。用固态电解质替代传统的液态电解质后,电池本身就具有更高的热稳定性和机械强度,能够在一定程度上降低电池在碰撞等极端情况下的起火风险。
此外,汽车安全设计的不断优化也将为电动汽车的安全性增添一道防线。随着科技不断突破,未来电动汽车安全性将进一步提升,起火事件发生概率也将控制在更低水平。
磷酸铁锂电池太容易自燃爆炸了,还宁德的都这样
又是一个什么梦?
人坐车里面用脚蹬来发电,估计不会起火。[得瑟]