特斯拉接連著火 引爆汽車(chē)電池技術(shù)爭(zhēng)議

進(jìn)入10月份，美國(guó)特斯拉純電動(dòng)汽車(chē)的接連著火事件，讓部分人士對(duì)這家大洋彼岸汽車(chē)企業(yè)的質(zhì)疑似乎找到了證據(jù)。受起火事故影響，特斯拉股價(jià)已經(jīng)大幅下挫近30%。11月8日，一位股民更是將特斯拉公司訴至法院，指控特斯拉發(fā)布錯(cuò)誤和誤導(dǎo)性陳述，認(rèn)為特斯拉對(duì)產(chǎn)品存在的安全隱患有所隱瞞，涉嫌證券欺詐。

電池著火、外界質(zhì)疑、股票下降，一致被熱捧的特斯拉似乎遇到了大麻煩。特斯拉老總穆斯克對(duì)外表示，發(fā)生著火事件是由于外力因素造成的，和車(chē)輛本身沒(méi)有關(guān)系。同時(shí)他堅(jiān)稱(chēng)，“公司肯定不會(huì)召回電動(dòng)汽車(chē)，因?yàn)闆](méi)有召回的理由”。

在質(zhì)疑特斯拉的同時(shí)，人們又一次開(kāi)始討論純電動(dòng)汽車(chē)電池的安全問(wèn)題：電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生事故后著火是不是普遍現(xiàn)象?在尚未得到普及前，這一安全隱患能否找到徹底解決的辦法?電池著火的根本原因又是什么?這一系列問(wèn)題能否得到答案，再次成為純電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)化道路行進(jìn)中的絆腳石。

火“烤”還是火“考”

11月5日，位于北京的特斯拉在華首個(gè)展廳客如云集，店內(nèi)工作人員已經(jīng)開(kāi)始向預(yù)訂者“發(fā)號(hào)”，最早預(yù)付25萬(wàn)元訂金的客戶(hù)有望在明年第一季度提車(chē)。有人推算了一下特斯拉在中國(guó)的售價(jià)，大概在100萬(wàn)-150萬(wàn)元?；馃岬嫩E象表明特斯拉在中國(guó)的“起步”無(wú)疑是非常成功的。

然而事情總會(huì)在不經(jīng)意間走向另一個(gè)方向。不到兩個(gè)月內(nèi)就發(fā)生了三起特斯拉Model S電動(dòng)車(chē)起火的事件，使得人們開(kāi)始質(zhì)疑它的底盤(pán)設(shè)計(jì)是否存在問(wèn)題。10月中旬Model S在美國(guó)田納西州莫非斯堡附近起火，而在這起著火事故的幾天前，在西雅圖附近遭遇同樣悲劇，發(fā)生Model S第一起起火事件，兩次起火都是撞到了道路上的碎片，導(dǎo)致電動(dòng)汽車(chē)底部明顯脆弱的電池組被穿透引發(fā)起火。

就事故車(chē)輛著火原因，特斯拉CEO 艾隆•穆斯克在博客上做了解釋?zhuān)篗odelS當(dāng)時(shí)和大塊金屬物件相撞。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，物件鉆入車(chē)底，通過(guò)杠桿效應(yīng)刺穿ModelS車(chē)身，形成一個(gè)直徑達(dá)3 英寸的孔洞，而保護(hù)汽車(chē)機(jī)身的車(chē)殼厚度只有四分之一英寸，無(wú)法阻止高達(dá)25噸的穿透作用力。在猛烈撞擊下鋰電池起火。

國(guó)家863電動(dòng)車(chē)重大專(zhuān)項(xiàng)動(dòng)力電池測(cè)試中心主任王子冬對(duì)于穆斯克所說(shuō)的25噸的穿透作用力表示懷疑，“事故本身很難重現(xiàn)，對(duì)于25噸的穿透力是如何得出的，在穆斯克的相關(guān)言論中真沒(méi)法直接推導(dǎo)出。另外，撞擊究竟損壞了幾個(gè)電池倉(cāng)穆斯克也未說(shuō)明，從火勢(shì)看撞擊還是比較嚴(yán)重。究其原因我認(rèn)為仍是外力造成了電池短路，繼而導(dǎo)致車(chē)輛著火。”

對(duì)于這一觀點(diǎn)，招商證券汽車(chē)首席分析師汪劉勝接受采訪時(shí)卻表示：“外界現(xiàn)在都沒(méi)有掌握特斯拉著火車(chē)輛的調(diào)查數(shù)據(jù)，這些事故究竟是不是電池短路引發(fā)的火災(zāi)還沒(méi)有得到證實(shí)。”

沒(méi)能包住火的防線

作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件之一，特斯拉的電池系統(tǒng)一度遭到質(zhì)疑，國(guó)內(nèi)外很多業(yè)界專(zhuān)家稱(chēng)其“電池技術(shù)老舊”、“無(wú)核心競(jìng)爭(zhēng)力”。原因在于特斯拉是唯一一家采用 18650型鈷酸鋰離子電池的公司，所謂18650指的是電池直徑為18mm，長(zhǎng)度為65mm，常被用作筆記本電腦的電芯，曾被外界一度認(rèn)為難登電動(dòng)汽車(chē)的“大雅之堂”。

“18650電池外電壓但凡低于2.7V或高于3.3V，都會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的癥狀。如果電池組較大且組內(nèi)溫度梯度控制得不好，就會(huì)存在很大的起火風(fēng)險(xiǎn)”，11月15日，王子冬向記者分析稱(chēng)。[!--empirenews.page--]

“特斯拉研發(fā)階段始于2006年，當(dāng)時(shí)的車(chē)用鋰電池還處于萌芽狀態(tài)，在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下，特斯拉選擇18650電池也是權(quán)益之計(jì)”，一位接近特斯拉的人士告訴記者，“加之特斯拉成立初期，松下也是其主要股東之一，在尋求資金注入的初期，這也是特斯拉選擇松下18650電池的原因之一。”

為了解決18650電池的高溫不穩(wěn)定性，特斯拉研發(fā)團(tuán)隊(duì)在電池控制系統(tǒng)上開(kāi)始尋找解決問(wèn)題的辦法。首先特斯拉將電池做到最小分解，以求達(dá)到電池最大的穩(wěn)定性。為了解決電池過(guò)多造成的車(chē)身過(guò)重的問(wèn)題，特斯拉也特意選用了蓮花汽車(chē)重量最輕的車(chē)身結(jié)構(gòu)，同時(shí)，特斯拉在電池安全控制系統(tǒng)的投入也達(dá)到了整車(chē)成本的25%。

“電池技術(shù)的關(guān)鍵恰恰就是電壓電流和熱量控制，特斯拉的電池管理系統(tǒng)做的是不錯(cuò)，但這就好比給一個(gè)病人穿上盔甲，骨子里不行，盔甲再厚也沒(méi)用”，11月14日，汽車(chē)電子控制技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室一位主任級(jí)教授向記者透露。

短路=電動(dòng)汽車(chē)命門(mén)?

記者查閱了過(guò)往多起國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)著火事故。2011年4月，杭州市眾泰純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生自燃;2012年5月26日，在深圳市濱海大道紅樹(shù)林段發(fā)生了一起致 3人死亡、車(chē)輛燒毀的重大交通事故。在這些事故后期的調(diào)查報(bào)告中顯示，發(fā)生燃燒的電動(dòng)汽車(chē)原因都是由于電池出現(xiàn)不同原因短路導(dǎo)致車(chē)輛燃燒。

除了目前外界所知的這兩起電動(dòng)車(chē)自燃事故之外，還有一起公眾不太熟知的事故。據(jù)烏魯木齊市消防支隊(duì)高級(jí)工程師賈廣華發(fā)表的《純電動(dòng)公交車(chē)自燃火災(zāi)事故調(diào)查》，2010年1月，烏魯木齊就發(fā)生了兩輛純電動(dòng)客車(chē)自燃事故。

國(guó)內(nèi)某家動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)人向記者透露，鋰離子電池因技術(shù)路線不同，在全球范圍內(nèi)也有不同的發(fā)展方向。雖然企業(yè)之間的電池和電控系統(tǒng)都不盡相同，但不管是磷酸鐵鋰電池還是三元電池都沒(méi)有從本質(zhì)上解決電池的安全性問(wèn)題。“因?yàn)閺脑韥?lái)講，包括能量密度、放電功率以及電池組的包裹性和使用過(guò)程發(fā)生碰撞所發(fā)生的高壓電伏，都是威脅電動(dòng)車(chē)安全性能的主要因素，但到現(xiàn)在為止，世界上還沒(méi)有任何一項(xiàng)技術(shù)能從根本上系統(tǒng)地解決好這些問(wèn)題”。

清華大學(xué)汽車(chē)工程開(kāi)發(fā)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)宋健在接受記者采訪時(shí)也曾表示，“解決電池短路無(wú)非就是降低電壓、提高電流，使用更粗的保險(xiǎn)絲。但是這一策略在一些電線插頭或者其他固定型電池上還可以使用，像車(chē)用電池這樣龐大的電池組，不可能將所有的電池加上保險(xiǎn)絲或者降低電流，而且電池柱正負(fù)極之間也無(wú)法添加保險(xiǎn)絲，所以短路的問(wèn)題目前不好解決。”

“特斯拉花巨資研發(fā)出來(lái)的電控系統(tǒng)，現(xiàn)在看來(lái)也只能是在電池燃燒后，確保燃燒面積不再過(guò)快蔓延，可以說(shuō)最終也只能起到被動(dòng)安全的作用”，采訪即將結(jié)束時(shí)王子冬再次強(qiáng)調(diào)，“這說(shuō)明再?gòu)?qiáng)大的電控系統(tǒng)只能起到一個(gè)緩解燃燒蔓延的作用。電池本身意外短路難題不攻克，電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生意外短路致使燃燒的事故將有可能再次上演。”

專(zhuān)家言論

可預(yù)測(cè)性是解決電池短路的難題

目前幾乎所有具備生產(chǎn)資質(zhì)的電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)的產(chǎn)品，在出廠之前都曾對(duì)車(chē)用電池做過(guò)擠壓、穿刺、火燒等數(shù)十項(xiàng)極限測(cè)試，都沒(méi)有發(fā)生起火燃燒現(xiàn)象。但測(cè)試項(xiàng)目再全面，也不可能把所有事故事先再現(xiàn)。

例如之前杭州自燃的眾泰電動(dòng)出租車(chē)電池，事先曾在動(dòng)力電池測(cè)試中心做過(guò)苛刻的火燒試驗(yàn)，不停地?zé)?小時(shí)50分鐘才被點(diǎn)燃，沒(méi)想到仍未避免自燃的發(fā)生。所以車(chē)用電池短路的隱患有很大的不可預(yù)測(cè)性：可能是撞擊造成外電路短路，保護(hù)系統(tǒng)來(lái)不及啟動(dòng);也可能是受外力導(dǎo)致電池正負(fù)極連接發(fā)生短路著火，例如這幾次特斯拉的著火事件。[!--empirenews.page--]

國(guó)家863電動(dòng)汽車(chē)重大科技專(zhuān)項(xiàng)特聘專(zhuān)家 王秉剛

不要對(duì)電動(dòng)汽車(chē)形成“唱衰”思維

如果是因?yàn)椴豢深A(yù)見(jiàn)的外力撞擊，我們應(yīng)該對(duì)電動(dòng)車(chē)的起火持寬容態(tài)度，盡管它們作為電動(dòng)車(chē)的先期產(chǎn)品，注定要承受種種的質(zhì)疑和誤解。就像之前比亞迪e6出租車(chē)被撞一樣，對(duì)方接近200公里時(shí)速飆車(chē)本身已經(jīng)嚴(yán)重違法，被撞的即便是傳統(tǒng)汽車(chē)也會(huì)車(chē)毀人亡。

每一次著火事件總會(huì)引起人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)安全性能的質(zhì)疑，這是人們過(guò)往對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的一種慣性思維模式。長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光看，國(guó)家已經(jīng)把發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)放在了戰(zhàn)略重點(diǎn)來(lái)布局，影響純電動(dòng)汽車(chē)普及競(jìng)爭(zhēng)的瓶頸也會(huì)逐步解決，電動(dòng)汽車(chē)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中電池、電機(jī)和電控系統(tǒng)的性能安全問(wèn)題，這些都需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程來(lái)逐步完善。

清華大學(xué)汽車(chē)工程開(kāi)發(fā)研究院常務(wù)副院長(zhǎng) 宋健

技術(shù)有瓶頸的汽車(chē)產(chǎn)品別太著急投放市場(chǎng)

純電動(dòng)汽車(chē)在當(dāng)前的環(huán)境下還不適于大規(guī)模推廣應(yīng)用，畢竟很多技術(shù)現(xiàn)在還處于研究的階段。我覺(jué)得不能大規(guī)模應(yīng)用原因有幾點(diǎn)：首先車(chē)用電池安全性還沒(méi)有完全解決，第二個(gè)是車(chē)用電池的能量比，功率比現(xiàn)在還不適合于在汽車(chē)上應(yīng)用。比如說(shuō)像比亞迪，它一旦裝600到800公斤電池，車(chē)輛重量就增加了40%左右，這樣的話安全隱患會(huì)很大，因?yàn)檫@么多的電池，這么多的電池就不容易布置在很安全的地方。

另外，純電動(dòng)汽車(chē)需要很高的電壓支撐，不要以為在電控系統(tǒng)上做了絕緣保護(hù)就不會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。一旦撞了車(chē)，誰(shuí)敢保證它的線頭會(huì)不會(huì)搭在汽車(chē)上，坐在車(chē)?yán)锏娜丝赡軟](méi)撞死，卻被電死或者燒死。這里面有一系列安全性的問(wèn)題需要去攻克。

清華大學(xué)汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任 陳全世

電池安全應(yīng)借鑒傳統(tǒng)汽車(chē)油箱保護(hù)的設(shè)計(jì)

最近幾年，國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車(chē)確實(shí)都出現(xiàn)了一些燃燒事故，大家都在思考到底該不該做電動(dòng)汽車(chē)。第一是前年杭州眾泰的電動(dòng)出租車(chē)發(fā)生事故;第二個(gè)是上海的純電動(dòng)公交車(chē)在825路上發(fā)生火災(zāi);加上最近特斯拉的著火事件。

通過(guò)以上事故可以看出電動(dòng)汽車(chē)安全隱患的主要部件是動(dòng)力電池系統(tǒng)，包括單體電池、電池模塊、電池箱以及管理系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、高壓動(dòng)力線?？梢哉f(shuō)能源系統(tǒng)是最危險(xiǎn)的。

要認(rèn)識(shí)到電池組像汽油箱那樣是一種含高能物質(zhì)的部件，具有著火、燃燒，甚至爆炸的可能性。鋰離子電池中的電解液是一種易燃的溶劑配制而成的，正負(fù)電極上的氧化劑和還原劑只隔一層約20微米厚的薄膜。在達(dá)到一定溫度時(shí)，氧化劑和還原劑均易與電解液發(fā)生大量生熱的化學(xué)反應(yīng)，何況車(chē)用電池組又是在高電壓、大電流下運(yùn)行。

因此，電池本質(zhì)上具有危險(xiǎn)性。電動(dòng)汽車(chē)在設(shè)計(jì)中要把電池組放在最安全的位置上。這方面我覺(jué)得我們可以學(xué)習(xí)傳統(tǒng)燃油車(chē)，傳統(tǒng)汽車(chē)的汽油箱是最危險(xiǎn)的，但汽油車(chē)撞擊著火的事故并不是很多，原因在于把汽油箱放在最安全的地方，上面還放著備胎。因此電動(dòng)汽車(chē)在設(shè)計(jì)的時(shí)候不要把工作只交給電池廠，整車(chē)廠也要參與。

招商證券首席汽車(chē)分析師 汪劉勝

特斯拉著火事件結(jié)論不要下太早

與目前電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)普遍采用大型鋰電池相比，特斯拉采用的小電池?zé)o論是制造成本還是未知安全風(fēng)險(xiǎn)都相對(duì)較低。原因在于成熟的小型電池可采用高能量比正極材料，電池容量高、電池組重量輕且續(xù)航里程高。

大家可以從特斯拉著火視頻畫(huà)面中看到，特斯拉在電池發(fā)生燃燒后，火勢(shì)被限制于車(chē)體駕駛艙前部，并沒(méi)有造成整個(gè)車(chē)體燃燒。同時(shí)特斯拉產(chǎn)品在之前美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全署(NHTSA)這個(gè)號(hào)稱(chēng)全球最苛刻的安全碰撞試驗(yàn)中，也獲得了五星安全評(píng)級(jí)。這表明它在目前車(chē)用電池和電控上做的不錯(cuò)。[!--empirenews.page--]

另外，外界現(xiàn)在都沒(méi)有掌握特斯拉著火車(chē)輛的調(diào)查數(shù)據(jù)，這些事故究竟是不是電池短路引發(fā)的火災(zāi)還沒(méi)有得到證實(shí)。所以在美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全署的調(diào)查報(bào)告出具前，我們不必過(guò)早的對(duì)特斯拉乃至電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的安全問(wèn)題做出決斷。