温馨提示：您的特斯拉正在燃烧。
文| 腾马丁博士
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两天内连续发生两起起火事件，把电动汽车的安全性问题再一次推到了风口浪尖。
昨天（4月22日）下午，西安蔚来授权服务中心一辆正在维修中的ES8发生燃烧，根据网上流传的图片显示，该辆ES8损毁非常严重，车架几乎燃烧殆尽。
而就在前一天，4月21日20:15，上海一辆特斯拉Model S自燃起火。地下车库监控录像显示，该辆Model S在没有碰撞的情况下突然自燃，并波及同一车库的其他车辆。
电动车频繁起火，谁之过？
电池是原罪？
“锂离子技术使智能手机和笔记本电脑成为可能。与其他电池相比，它们具有迄今为止最高的能量密度。”
锂电池，首先在90年代初索尼公司在摄像机内得到商业化应用，随后迅速在全球范围内获得成功。今天，这种电池搭载在数以亿计的智能手机和笔记本电脑上，甚至作为动力源应用在在电动汽车和飞机上。
但另一方面，锂电池的安全性似乎从未停止讨论。就三星来说，近几年便频繁出现手机自燃、爆炸或因有自燃风险而召回的事件。公开资料显示，2018年11月23日，广州机主回先生起诉note7炸机，一度引发关注；2017年3月9日凌晨4时，冯玲玲将其购买的三星手机放在床边充电时，手机电池突然爆炸，导致其5岁的小女儿脸部、手部被炸伤。经鉴定，其小女儿的烧伤属八级伤残。
（三星Galaxy Note9起火）
电动汽车的类似事故更加严峻。
据不完全统计，全国2018年已发生的电动汽车起火事件超过40起，车辆涵盖乘用车、公交车、物流车等不同车型，仅在深圳市就发生8起新能源物流车自燃事故。
单就特斯拉一个品牌而言，自2013年Model S在美国西雅图南部的公路发生车祸起火后至今，已大约发生50起因行驶、碰撞和充电导致的燃烧、自燃及爆炸事故。
在这些案件中，锂电池或为罪魁祸首。
锂电池由正极材料，负极材料和电解液组成，而这几部分的热稳定性，直接影响着电芯发生热失控的可能性。
以正极材料热稳定性的影响因素为例，当前应用广泛的锂电池正极材料，都是锂的化合物。磷酸铁锂，锰酸锂和三元锂，一般而言，三者的安全性是从高到低排列的。
研究认为，锂的化合物分子式中，锂的含量越高，其热稳定性就越差，开始与电解液反应的温度就越低。有个定量的比较，分子式中各个原子的比例系数，当锂的系数是0.25时，其反应温度为230℃；如果这个数值变成1，其起始反应温度就变成了170℃。
老化也会带来热失控。比如，负极SEI膜结构老化，出现破损，引发自生热过程；负极锂枝晶堆积，造成内短路或者遇到高温环境与电解液激烈反应。老化带来的内阻上升，使得热积累出现的概率上升。总地来说，老化与热失控风险存在正相关性。
丰田对电池事故做过一个总结，过充、外短路、碰撞、内短路等因素是发生事故的四大源头，其中“过充”首当其冲。
有研究者认为，在过充条件下的热失控发生温度，取决于正极材料失去过多的锂离子以后，其结构的稳定性；也有研究指出，过多的锂单质无法嵌入负极而沉积在负极表面，锂枝晶不断生长，一方面刺破隔膜造成局部短路，另一方面锂单质与电解液发生反应，放出大量的热。
原国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬曾指出：“大部分着火是在充电过程中，或者刚刚结束充电后。在充电过程中会将许多隐患放大，导致事故。”
据悉，篇首自燃的特斯拉Model S发生事故前就刚刚完成充电。
技术与品控，谁最该背锅？
电动车扎堆起火，是不是车企在技术路径的选择上出了问题？
以前面提到的特斯拉Model S与蔚来ES8起火为例，两辆车就分别采用不同种类的锂电池——松下钴酸锂电池与宁德时代三元锂电池。
其中，钴酸锂电池一直用于笔记本电脑，难登电动汽车的”大雅之堂”，而特斯拉是第一个在汽车上使用钴酸锂电池的企业。这种电池虽然技术较为成熟，功率高、能量密度大、一致性较高，但安全系数较低，热特性和电特性较差，成本也相对较高。
而三元锂电池就显得更加“激进”。“三元”是指三元材料指的是Ni、Co、Mn或Ni、Co、Al三种金属元素为核心元素的正极材料。三元电池能量密度、循环寿命、低温性能等方面占优势，但是在稳定性以及成本上相对劣势。此外，三元锂电池大功率充放电后温度急剧升高，高温后释放氧气极更容易发生燃烧。
这里不得不提另一个主角——磷酸铁锂电池。相比之下，磷酸铁锂电池不含钴等贵重元素，原料价格低，磷、铁的资源含量丰富。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高，安全性更好。
新能源汽车市场上，磷酸铁锂电池和三元锂电池平分秋色，三元锂似乎更是乘用车的趋势。补贴退坡的背景下，政府对电动车的能量密度和续航等指标门槛提升，导致车企更加倾向于潜力较高、但稳定性较差的三元锂电池，就连磷酸铁锂的“铁粉”毕业第也开始动摇。
根据乘联会披露，2016-2019年三元锂的占比从69%上升到78%。2019年1—3月三元锂装车数占比上升到86%。而磷酸铁锂的占比逐步下降，2018年装车数下降到19%。2019年1-3月磷酸铁锂装车台数下降到8%。
但是，技术路径并不能算是电动车起火的直接原因。钴酸锂电池、三元锂电池、磷酸铁锂电池所在的电动汽车都有过起火的公开记录。
业内专家表示，电动汽车事故频发的现象，折射出整车厂与电池厂对产品的质量和安全的重视程度还远远不够，行业仍处于野蛮增长的状态。
“电动汽车自燃事故不应该由三元锂电池来背锅，发生起火事故与电池的技术路线选择并没有直接关系，磷酸铁锂电池如果没有控制好也一样会出问题。”
有业内人士透露，动力电池企业和电动车企不重视安全，为了降低成本，对电芯品控不严、BMS设计要求太低、没有对动力电池包足够的安全设计保护，没有充分验证情况下就批量供货，这些才是安全隐患的直接原因。
无论如何，行业的“大跃进”式发展将埋下安全隐患。车图腾简单做了一个统计，从2012年至2018年，中国新能源汽车销量分别为1.2万辆、1.76万辆、7.47万辆和33.1万辆、50.7万辆、77.7万辆和101万辆。这意味着7年内销量增幅高达100倍。
正如国家科技成果转化基金新能源汽车创业投资子基金合伙人兼总裁方建华说的那样：“现在整个行业有点急功近利，违背技术进步的规律发展是不可取的，尤其是整车厂应该深思。”
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