沉淀之后才是厚积薄发 动力电池安全性问题漫谈

【EV视界报道】2018年12月17日，前途汽车在北京三里屯前途驿举办了一场名为“动力电池安全性问题漫谈”的座谈会，主讲人是国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任，现任中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬。全长近两个小时的座谈会，让我们这些新能源汽车媒体人们，感受到了我们未来电动车发展的形式及电动车的可靠性，接下来就让我为大家一一道来。

今天王子冬主要分享了三个关于电动车的内容，一个是动力电池产业发展趋势，二是什么是动力电池安全性，三是动力电池安全性问题。首先今年召回了很多新能源车，问题看似出自电池本身，但是很多原因是电池是被点燃的，比如充电不好、管理不好，散热不好，或者像跑车这种，它的电池一定要适合大电流放电，否则就容易被着火。所以电池很冤，媒体最好不要说电池着火，其实电池是被着火。

关于未来的电池，在这里给大家一个概念。王子冬从事了十几年电池事业，从他个人角度来看是什么发展形势呢？他说道：其实你们看，未来电池格局中是没有特斯拉那种电池的，很多人说为什么呢？有一次我和埃隆马斯克聊天，我说我不认可松下电池的问题，他跟我讲，在最困难的时候，是松下唯一答应给特斯拉电池，别人都不给他，他是个感恩的人，实际他心里非常明白用的电池有问题。特斯拉电池的寿命700次，在中国来讲，我们最低是2000次，700次根本就不考虑用，你想天天充，一年就是300多次，两年就完了。但是他为什么没有两年完，就是装得非常多，装得多解决了两个问题，一个是蓄电多了，可能四五天充一个，把时间拉长了，就变成10年了，至少是8年的时间。而且这种电池的功率性是有问题的，但是我们知道特斯拉电池要的是功率，怎么办？必须把电池加大，加大之后把倍率降下来了。如果是10度电的电池组，就是10千瓦，特斯拉180千瓦电机，所以特斯拉这个配置是不得已这么配的，我也认可这个事情。

所以未来我们在谈中国的目标，这是跟日本、韩国、美国、德国达成的共识，你们看德国、日本、韩国、中国、美国，除了特斯拉一个公司之外，据我所知没有第二家公司采用那个电池。大家可以思考一下，如果特斯拉的电池真的那么优秀的话，大批的新能源车企就应该跟着这股潮流了。

大家经常看到有这样一种观点，说电动车一走800公里，续航里程似乎很远。其实，走多远并不是电动车的优势，而是带多少电走多远，我们看特斯拉是22度电走一百公里，能耗是很高的，现在已经有一个24度电走170公里的车型了，所以说不是走越远越好。电池组和油箱有很大的差异，电池组有电和没电，重量没有差一点，但是油箱加满了，跑完了之后重量没有了，所以汽车是越跑越轻，电动车越跑越重，因为电池带的电少出的力反而大，所以电动车一定不能加很多的电池，长距离走，带来五个副作用，在科技上没有交点，就没法解决。所谓时间和技术有交叉，就是说达到一定的时间，技术能够攻克，这是交点。相反，如果一直平行就永远解决不了。所以电池越加大的时候，带来的副作用越大，是越被动。

未来出行，我们在梦想着大家未来的生活，我们希望开车这件事情变得很轻松，可以跟自己的家在移动一样。现在，互联网造车、无人驾驶、辅助驾驶等这些技术都在快速发展，但是实际上，我们真正离自动驾驶还有相当的距离要走。

第二，我们讲一下什么是动力电池的安全性，使用过程中出现了什么问题？这是一个非常敏感的话题，按说一个商品不应该这样，为什么现在一提电动车就谈到了安全问题。十年的积累和探索，现在的新能源汽车应该满足目前的推广的要求，但我们发现了一些问题，技术这些年没有明显的进步。实际上，这些问题大家应该理解，一个是技术的进步不会像电子产品，6个月迭代，两年就完全颠覆了。汽车行业没有这么快的更新速度，我们研究能量发展到一定水平很难再有进一步突破。同时，我们发现能量密度越高，安全性越差，我们目前就是这个缺陷，很多人说希望电池能量密度增高，同时安全性也保持同样的水准，这本身就是矛盾的。

什么是动力电池，锂电池到底是什么东西？锂电池生出来就是爆脾气，就像一颗炸弹。我们在用它的时候，包括三星手机、苹果手机很少，三星出那么多事情，用的就是锂电池，用的时候就知道它的安全性问题，并不是不知道的。所以，我们现在要知道怎么管控锂电池易燃的特性，而不是说它是安全的问题，它本身就是不好，所以这个事情是很麻烦的。那么锂电池里面有什么呢？有正极、滤波、负极、隔膜、电解液。着火的就是电解液，锂电池最容易出问题的就是在负极表面长这个东西，如果长度超过隔膜的厚度，就能把隔膜刺伤，相当于把火药和打火机在一个屋子里，用保鲜膜隔开，想想都惊心动魄。我们现在说提高电芯能量密度的时候，科学上有很多工作和难题要解决，但是今天还没有解决，所以在没有解决的情况下，我们急着提高能量密度，就显得我们有点操之过急。

新能源汽车和现在的燃油车差多少，燃油转成能量密度，都算进去，大概在2000-2700，而我们现在全世界做得最好的电池组是特斯拉，能量密度是150，150和2000差14倍。这么低的东西，颠覆那么高的东西，不具备越级的可能性，锂电池做到500，比现在的200还高了一倍，从500做电池系统一点不衰减，那跟2000还差4倍，这是极限。所以我跟大家讲，我们用锂电池做电动车的时候早就知道天花板，所以我们政府和国家推这件事情的时候，更多强调电动化，电驱动化，而不是电池化，不是靠加多少电池让车走多远，因为电池的天花板注定不能替代燃油车，但是我们讲的是电驱动化，我们认为电机的驱动效率远高于发动机的驱动效率，电机的平均效率可以过80。要解决电从哪儿来，不是说一定要用电池，因为电池组的重量和体积是永远不可能跟燃油抗衡的。冬季、夏季都有非常大的问题，很多人抱怨这个问题，冬天显示能走300多，一走起来就剩200了，但是我们很少听到有人质疑前途的K50。因为前途K50是跑车，本身就是大电流，同时在温度不同的时候，变化并不是特别大。我们知道我们国家在电池使用中背负了压力。

充电问题对于保持动力电池健康是一件非常重要的事情。现在的充电方式就是逼着直径快点长，用后面电流推的方式充电，所以充电安全性成电池现在最大的压力。大家看到网上很多照片，都是充电的时候把旁边着了，包括前两天公交车站着火。现在我们见到的电池，就是我们一直批评的电池，日本的NESC给日产生产的电池。我们一直在批评这款电池，一个软包装电池做的能量170不到，做出的电池组只有88瓦时的电。但是，这款电池到现在卖了快40万量，没有一个着火了，也没有一个因为充电着火的。其实他这么做是有他的道理的，就是保证电芯的结构和制作工艺在使用过程中和充电过程中稳定工作，我们在这上面没有太多研究。我们使用的充电方法都一个方法，就是一个劲逼着它出事，所以我们在不同的环节当中老在出事。回收的过程中，实际是对环境的污染。在回收的过程中电池中的有机溶剂很不好控制住，如果意外散发到环境中的话，会造成很大的污染。电解液遇到水泥，水泥就会被腐蚀，甚至连玻璃也会被腐蚀。

众所周知，动力电池组是非常复杂的能量系统，就像10个手指头不相同，做电池更是化学的东西更不可能相同。2003年去日本考察时，我曾问过日本电池专家，他说我们做动力电池是一模一样的。丰田混合动力的车用的是液晶电池，生产速度48秒一个电池。我当时询问不合格电池是怎么挑出来，他停了三到五分钟的时间，日本厂长想了半天，说这个问题没法回答，他说我们生产的电池就不可能有不合格的。他说你想我48秒一个电池组，一个电池组当中有30-40个模块，一个模块6个电池，一天有几十万的电池要做。所以一旦出现几个不合格的电池，比重做一天的电池量还要花成本高。我们国内的很多企业不是这么想，我们在想不一致没有关系，后面有办法挑，但是我们发现后面结合组合的过程中，遇到的困难越来越多，是因为我们开始没有控制好。我们现在进入到了恶性循环的状态，所以动力电池的这个开发是一个多学科协调的。我们企业，包括整车企业，电池企业、材料企业，没有人懂得如何全面地评价我做的工作是对还是不对。

我们看系统的保护有很多，能量密度只是其中一个要求，其实还有热管理、连接的可靠性、可制造性、机械安全、电气安全、防护安全等环节。其实今年出了这么多事情，至少这几个安全都是做了，但是为什么做了这个安全，是保护措施之后，仍然不安全。后来我们发现堡垒最容易从内部攻破，这个电池组出问题不是外部的原因，是内部原因。直径充电池出现问题的时候，外部怎么控制也控制不住，它产生了内在的变化。我们国内电池企业几乎不懂这个事情。我们现在很多企业，改革开放40年，在体制上摸着石头过河，但是技术进步，我们一直在模仿我们叫逆向开发，人家是正向开发，遇到了很多失败和调整，你不知道，你逆向的时候发现逆向开发有可能做出来，但是你在超越它的时候，逆向开发没有办法超越。我们和国外打交道的时候，他们电池组先解决完这个东西，然后说根据这个要求可能选哪几组电池。

BMS，电池管理，其实这是一个被动的手段。一个东西好好的为什么要人管它，那谁管这个东西的东西？但是没有办法，很多人探讨说能不能双BMS，听着都荒唐，应该做到没有BMS。为什么非要用，这里有很多的误区。越用，什么主动均衡、被动均衡，越用越复杂，结果加上的这些复杂的系统，自己老出错。9月30日，一辆电动车上车的时候可以开170公里，半个小时就停了，后面的大货车撞上了，就是好多东西误报了，怎么保证这个东西不出问题，零部件加的东西越多，管理的东西越多，可靠性越低。特别是这件事情，你们经常会遇到，人家在算SOC，我这里专门写SOE，SOC是剩余容量，SOE就是剩余能量，汽车走多远跟能量有关系。电池的健康度、内阻测试、故障诊断，很多企业有大量数据后台监管，但是后台没有人看，数据不报警没有人理，很多出事一定是积累的过程，积累到一定程度才出事，我们应该在积累的过程中发现问题，现在看后台，大量的数据，大数据管理，他们愿意去判断你一会儿去哪儿吃饭。但是电池安全这件事情上没有人管，大量数据闲置，所以我们的故障诊断搞了五年都没有提高，领导去看的时候，说企业大屏幕展示，每台车都能看得清楚。BMS最重要的问题，一是安全，二是寿命，BMS能管得了从外面进来的问题，管不了从里面进来的问题，为什么电动车夏天冬天开的速度快慢有那么大的差异。

影响电池循环寿命的因素，温度、电流，温度对它损伤最大，电流太大损伤大，还有充放电池，我们发现国外电池中，明明走180公里，实际开就只能140公里，他说是为了保护电池，国内往往追求充一次电走得越长越牛，其实完全错了，因为放电深度越深的时候，对电池的损伤非常大。

快充对电池的损伤是很大的，目前的设计方案，要想快充，改变电池结构，以及更适合快充电的材料，会降低电池的寿命。追求能量密度的情况下，还追求便宜，国家说补贴1块钱，那把1块钱当电池的价格了，这种情况下，大家不会选择成本高的做法，一定选择成本低，成本低的时候不适合快充，用于快充以后就出了问题。现在能做到不管温度怎么变，电池都能正常工作，能够攻下这个难关，非常非常难，电池组整个始终在振动，做液冷是很难的事情，特斯拉就不做液冷。

简单小结一下，主要是几个问题：第一，新能源产业存在很大的泡沫，产能过剩。第二，需要系统好好配合。第三，一体化设计问题。我们现在都在第一阶段，真正达到一体化在三阶段，全面测试，通过测试要找到这些问题的平衡，这是很重要的。这些参数和系统的平衡最重要，安全性第一位，可靠性要重视，在保证的情况下谈成本。第四，加快回收的能力。有可能对环境造成第二次污染。笔者也小小的总结一下，在我看来，未来的电动车市场一定会被颠覆，能源方面也不会仅仅停留在使用电，还会出现其他的能源方式。新能源车也会逐渐的安全化，续航里程方面也会不断提升。