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在本月中旬，做為造車新勢力一員的前途汽車邀請了原國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任王子冬做客前途會客廳，就動力電池安全性問題進行了一次知識分享。王子冬曾負責起草制定汽車行業動電池強檢標準。一直在動力電池產業發展一線，長期研究觀察這一產業，他對今天為何眾多電動汽車容易著火，續航里程偏短等電動車用戶關注的問題從技術層面進行了分析。

他的這一分析是智駕君在過于一年間所聽到的對于電動車、電池技術短板最直接也是最現實的解讀。

在此次分享中，王子冬談及了外界對中國純電動汽車發展戰略的誤解，他說這一戰略的本質是推動汽車動力的電驅動化而非一味電池化，這也是最近剛剛定稿并將于明年正式實施的《汽車產業投資管理規定》將增程式電動汽車與氫燃料電池技術與純電動汽車放到同等地位的原因。

而這與不久前前國家科技部部長萬鋼在人民日報撰文主張推廣氫燃料電池似乎也可以做到邏輯上的契合。

下面我們全文刊發王子冬先生的分享，部分文字做了編輯，未經本人審閱。

目前動力電池安全性的問題很敏感，特別是新能源汽車的安全。最近，新能源汽車又出了問題，不同的企業也在召回相關問題車型。

我上個月剛剛退休，今年60歲。

2000年做這個國家863電動車重大專項動力電池測試中心主任，到現在對于這個行業有很多體會。

我今天分享三個內容，

一個是動力電池產業發展趨勢；

二是什么是動力電池安全性；

三是動力電池安全性問題。

今年很多電動汽車進行了召回，問題看似出自電池本身，但很多原因電池是被點燃的。

比如充電不好、管理不好，散熱不好，或者像跑車這種，它的電池一定要適合大電流放電，否則就容易被著火。

所以電池很冤，媒體最好不要說電池著火，其實電池是被著火。

未來儲能市場電池的主流，我給大家一個概念：方形硬殼和方形軟包裝100Ah以上大容量電池。

主流的材料體系：磷酸鐵鋰配硅碳負極、長壽命三元配硅碳負極；

主流工藝：扁卷和疊片。

產品要求：安全性、長壽命、低成本。

這是我個人從使用的角度看未來電池是什么走向。但你們會發現，這里面沒有特斯拉采用的那種18650電池和2170電池組？

我說原因是我不認可那個方向。

關于電池我曾經和馬斯克有過交流，他跟我講，在特斯拉最困難的時候，松下是唯一答應給他電池的公司，其他公司都拒絕了他。

他是一個知道感恩的人，但實際他心里非常明白采用的電池有問題。

特斯拉電池的壽命是700次，在中國我們最低要求是2000次，700次根本就不考慮用，如果天天充，一年就是300多次，兩年用完。

但特斯拉為什么沒有兩年報廢，就是電池裝得非常多，裝得多解決了兩個問題，一個是蓄電多，可以四五天充一次，把時間拉長變成了10年，或者至少是8年的時間。

但是這種電池的功率性存在問題，但是我們知道特斯拉電池要的是功率，怎么辦？必須把電池加大，加大之后把倍率降下來了。

如果是10度電的電池組，就是10千瓦時，特斯拉采用180千瓦的電機，所以特斯拉這個配置是不得已這么配的，我也認可這個事情。

我們今天談中國的技術方向和目標，已經和日本、韓國、美國、德國達成了共識，現在我們看德國、日本、韓國、中國、美國的電動汽車公司，除了特斯拉之外，據我所知沒有第二家公司采用那個電池。

大家可以思考一下，如果特斯拉電池真的那么優秀，大批的新能源車企應該就會跟隨這股潮流。

但現實是并沒有。

這是我總結下來的幾個電池方向，一個是方型電池，大容量，組合效率，從單體到模塊再到系統，整個過程的衰減在數據上都是比較好的。

現在很在意電動車的續航里程，這與車上帶的電池能量關系很大，但帶的多衰減也多，特斯拉衰減了多少？我們現在市面見得最多的ModelS達到了57%的衰減，你們可以自己算，85度電，800公斤，單體電池是240瓦時，57％沒有了。

最新的2170電池，單體280瓦時，系統是150瓦時，你算一下損失了多少？

方型電池做這個事情比較合適，在這個上面，包括德國有代表性的企業，他們電池的衰減可以控制在20%以內，所以模塊組合技術水平的高低，不看你帶多少，實際看衰減，看單體到系統衰減了多少，三星和LG的結構也都是這樣的。

大家經常看到有這樣一種觀點，說有的電動車可以走800公里，續航里程很遠。其實，走多遠并不是電動車的優勢，而是一度電能走多遠。

特斯拉是22度電走一百公里，能耗很高，現在已經有一個24度電走170公里的車型，所以不是說走越遠越好。

電池組和油箱有很大差異，電池組有電和沒電，重量沒有差一點，但是油箱加滿了，跑完了之后重量沒有了，所以汽車是越跑越輕，電動車越跑越重，因為電池帶的電少出的力反而大，所以電動車一定不能加很多的電池，長距離走，帶來五個副作用，在科技上沒有交點，就沒法解決。

所謂時間和技術有交叉，就是說達到一定的時間，技術能夠攻克，這是交點。相反，如果一直平行就永遠解決不了。

所以電池組加的越多，副作用越大，越被動。

未來出行，希望開車這件事情變得很輕松，像自己的家在移動一樣。

現在，互聯網造車、無人駕駛、輔助駕駛這些技術都在快速發展，但實際上，我們離自動駕駛還有相當的距離要走。

第二，我們講一下什么是動力電池的安全性，使用過程中出現了什么問題？這是一個非常敏感的話題。

按說一個商品不應該這樣，為什么現在一提電動車就談到了安全問題。十年的積累和探索，現在的新能源汽車應該滿足目前的推廣的要求，但我們發現了一些問題，技術這些年沒有明顯的進步。

實際上這些問題應該理解，一個是電池技術的進步不像電子產品，6個月迭代，兩年就完全顛覆了。汽車行業沒有這么快的更新速度，我們目前研究能量發展到一定的水平很難再有進一步突破。

同時，我們發現能量密度越高，安全性越差；很多人希望電池能量密度增高，同時安全性也保持同樣水準，這本身是矛盾的。

所以，我們只能求得平衡。

很多人問我，傳統燃油車比電動車著火多很多，你們怎么這么在意電動車事故。

2003年的SARS很多人都經歷過，死亡了一二百人，但全世界每年因感冒而死亡的人數以萬計，但我們從來沒有聽過誰得了感冒很害怕，但為什么當年我們對SARS那么恐慌？

因為SARS沒有藥，而人得了感冒有藥可治，而感冒引發的并發癥是許多人死亡的原因。

電動車和燃油車一樣，我們知道燃油車可能會出事，但我們非常清楚燃油車燃油泄露，不會引發自燃。

但電動車如果電池液泄露則極易引發自燃，就跟SARS一樣，沒有好的解決措施。

我們在沒有掌握鋰電池著火規律之前，把控能量密度、安全性和長壽命安全性是我們不能忽視的問題。

下面我們講講什么是動力電池，鋰電池到底是什么東西？

鋰電池一生出來就是爆脾氣，就像一顆炸彈。

我們在用它的時候，像原來三星手機出那么多了那么多鋰電池爆炸的事，就是因為用的鋰電池。當然所有采用鋰電池的廠商都知道它的安全性問題，并不是不知情。

所以關鍵是怎么去管控鋰電池易燃的特性，只是因為本身的特質不好，所以這個事情很麻煩。

鋰電池里面有什么呢？

有正極、濾波、負極、隔膜、電解液。

容易自燃著火的就是電解液，鋰電池最容易出問題的就是在負極表面長這個東西，如果長度超過隔膜的厚度，就能把隔膜刺傷，相當于把火藥和打火機放在一個屋子里，用保鮮膜隔開，想想都驚心動魄。

我們現在說提高電芯能量密度的時候，科學上有很多工作和難題要解決，但是今天依然還沒有解決，所以在沒有解決的情況下，我們急著提高能量密度，就顯得有點操之過急。

新能源汽車和現在燃油車差多少？

燃油轉成能量密度，都算進去，大概在2000-2700，而現在全世界做得最好的電池組是特斯拉，能量密度是150，150和2000差14倍。

這么低的東西顛覆那么高的東西，不具備越級的可能性，鋰電池做到500，比現在的200還高了一倍，從500做到電池系統一點都不衰減，那和2000相比還是相差4倍，這已是極限。

所以我跟大家講，我們用鋰電池做電動車的時候就知道它的天花板，所以我們政府和國家推這件事情的時候，更多強調電動化，電驅動化，而不是電池化，不是靠加多少電池讓車走多遠，因為電池的天花板注定不能替代燃油車。

但是我們講的是電驅動化，我們認為電機的驅動效率遠高于發動機的驅動效率，電機的平均效率可以超過80。要解決電從哪兒來，不是說一定要用電池，因為電池組的重量和體積是永遠不可能跟燃油抗衡的。

冬季、夏季都有非常大的問題，很多人抱怨這個問題，冬天顯示能走300多公里，結果一上路就只剩200公里了，但是我們很少聽到有人質疑前途K50。因為前途K50是跑車，本身就是大電流，同時在溫度不同的時候，變化并不是特別大。

我們知道我們國家在電池使用中背負了壓力。

電池的安全性體現在這么幾個方面：

1、在電芯制造過程中。

前兩天一個倉庫，電池制造著火了，包括LG、三星都出過事，幾乎做鋰電池的工廠沒有沒出過事的；

2、電池組集成過程中。

電池裸露在外面，成組的時候出問題；

3、儲存過程中。

電池為什么要儲存，為什么不能做出來馬上給用戶，因為鋰電池的制造工藝要求太苛刻了，目前國內的水平包括國際上的水平，這些大牌企業都很難控制得萬無一失。

那怎么辦？在倉庫里面，好的企業10-15天，擱在里面，擱的過程中，不好的就顯現出來了，所以做的不好的不要出車庫，現在幾乎沒有不進行這個工藝的。

小瑕疵是電池的電壓衰減快一點，大的就是著火了；

4、運輸過程中。

有一次運電池的車下長坡，10-20公里，剎車系統老在摩擦，溫度非常高，把電池點著了。

我們看有一次比亞迪的車被跑車追尾，我們去現場看，那個車是這樣的，電池被撞了之后并沒有馬上著火，但是橫向走的時候鋁輪橫飛的過程中跟地面摩擦，打出的火花把電池點著了，鋁在燃燒的過程中是很厲害的，所以大家看，包括做輪轂的工廠，防火是一級防火，就是鋁粉塵會著火。

5.使用過程中

這個跟充電有關系，市面上所有的充電器全錯了，充電原理全錯了，這個原理有點像我今天早晨坐地鐵，是靠后面推的方式逼得推進去。

1970年鋰電發明的時候，叫搖椅電池，這個離子在正極和負極來回移動，沒有產生搖的還原法，所以這個充電應該是牽引式，不應該是用推的方式充電，鋰在元素周期表中非常活躍，就像在擠地鐵，大家都堵在門口，越擠越不往里面走，都堵在門口就容易形成問題；

6.回收過程中；

問題更大。

7.材料提煉，對環境安全產生極大地威脅，這是必須盡快解決的。

這是2018年1月以后總結的著火，這是特斯拉，一共18起事故，賣了18萬臺，事故發生了18起，平均1萬輛一起事故。

同時，舊電動車反而對環境造成非常不好的影響，在目前沒有辦法處理電解液對環境的影響之前，最好就是全燒光。

電解液里面含砩，是一種巨毒的化學物質。

這是在杭州出的事情，救火大量使用了水溶劑，污水落到江里會造成很嚴重的污染。

這是北京海淀區出過的事情，撲救的過程中大量使用水，不知道最后排哪兒了。

我們自來水廠可以過濾很多水中的雜質和細菌，但是如果這種水去澆地，這個菜誰敢吃？流到河里，誰敢吃這個魚？

這是義烏農田邊上，滅火的水溶劑排放在附近，那么誰去評估這個環境，估計周圍的菜都不能再吃了。

這是長沙的一家換電站，動力電池著火和是不是換電站沒有關系，關鍵在于管控的理念。

這是今年5月份剛剛投建的電站，8月份就著火了，當時根本就沒法滅火。

充電問題對于保持動力電池健康是一件非常重要的事情。

現在的充電方式就是逼著直徑快點長，用后面電流推的方式充電，所以充電安全性成為電池現在最大的壓力。

大家看到網上很多照片，都是充電的時候把旁邊點著了，包括前兩天這個公交車站著火。

那是不是沒有安全的電池呢？也不是，我們曾經一直批評的電池，日本的NESC給日產生產的電池。我們一直在批評這款電池，一個軟包裝電池做的能量只有170不到，做出的電池組只有88瓦時的電。但是，這款采用這款電池的汽車到現在賣了快40萬輛，沒有一輛著火，也沒有一輛因為充電著火。

其實他這么做有他的道理，就是保證電芯的結構和制作工藝在使用過程中和充電過程中穩定工作，而我們在這上面沒有太多研究。

我們使用的充電方法都一個方法，就是一個勁逼著它出事，所以我們在不同的環節當中老在出事。

另一個問題是電池在回收的過程中，實際是對環境的污染。

在回收的過程中電池中的有機溶劑不好控制，如果意外散發到環境中會造成很大污染。

電解液遇到水泥，水泥就會被腐蝕，甚至連玻璃也會被腐蝕。

第三，我們出現了這些問題，怎么去解決，同時電池的能量密度到底怎么說，是不是我們一味地追求能量密度？

眾所周知，動力電池組是非常復雜的能量系統，就像10個手指頭不相同，電池是化學的東西更不可能相同。

2003年我去日本考察時，曾經問過日本電池專家，他說我們做的動力電池是一模一樣的。

豐田混合動力的車用的是液晶電池，生產速度非常快，48秒一個電池。

我當時詢問不合格電池是怎么挑出來，日本廠長停了三到五分鐘時間，他想了半天，說這個問題沒法回答，他說我們生產的電池就不可能有不合格的。

他說你想我48秒一個電池組，一個電池組當中有30-40個模塊，一個模塊6個電池，一天要做幾十萬的電池。一旦出現幾個不合格的電池，這比重做一天的電池花的成本還要高。

我們國內很多企業不這么想，不一致沒有關系，后面有辦法挑，但是我們發現后面結合組合的過程中，遇到的困難越來越多，這是因為我們開始就沒有控制好。

我們現在進入了惡性循環的狀態。

動力電池的開發是一個多學科協調，我們的企業，包括整車企業，電池企業、材料企業，沒有人懂得如何全面地評價我做的工作是對還是不對。

從我的體會講，我們這些年和國外的差距不是在縮小，實際在加大。

人家在不斷地積累，越來越多，我們是越弄越少，所以評價是一個很重要的事情，尤其對系統復雜的集成。

我們通過評價找到很多的管控方式，尋找在某個應用場景下你的電池差什么，以便找到改進的方向。

我們去看這個很經典的坐標，系統的能量密度越高的情況下，安全性越低，安全性越高，能量密度越低，這就是矛盾。特斯拉也曾經說過，電池著火特斯拉可以提前預警，告訴用戶趕緊逃離。但是，一輛特斯拉今年五六月份出了事，車都著火了也沒有預警。

這說明電動車預警是很難的事，沒有那么簡單，一旦量大了以后，各種各樣的問題會出來。

系統的保護有很多方面，能量密度只是其中一個要求，其實還有熱管理、連接的可靠性、可制造性、機械安全、電氣安全、防護安全等環節。

今年電動車出了這么多事情，至少這幾個方面的安全都做了，但為什么做了這些安全防護措施之后，仍然不安全?

后來我們發現堡壘最容易從內部攻破，這個電池組出問題不是外部的原因，是內部原因：直徑充電池出現問題的時候，外部怎么控制也控制不住，它產生了內在的變化。

我們國內電池企業幾乎不懂這個事情。

我們現在很多企業在追求技術進步的過程中，我們一直在模仿，我們稱之為逆向開發，而國外是正向開發，國外這些技術團隊在正向開發的過程中遇到了很多失敗和調整，但我們在逆向模仿的過程中不知道，尤其你在超越它的技術的時候，逆向開發沒有辦法超越。

我們和國外打交道的時候，他們電池組先解決完這些問題，然后說根據這個要求可能選哪幾組電池。

剛才說道很多時候電動車在充電時出現問題，電池的安全使用和循環壽命的因素，除了電池自身工業和產品質量問題，至關重要的問題就是安全管控，但是現階段，我們把這個熱管理基本都減掉了。

特斯拉因為熱管理整車增加了那么多重量，我們的電動汽車說我不要那么復雜的，這能不出事嗎？把該有的哨兵都撤了，不是從可靠性、安全性角度出發，而是從滿足補貼要求去做這件事情，這就出了很多問題。

所以充電的管理和電池自身的質量同等重要。

電池是被點燃的，我們的充電機傻到什么程度，它不知道這個電池現在該干嘛，不管它吃飽沒有吃飽，就填鴨式地往里面塞。

我們現在的電池就是一直在塞，被塞出問題了。

客觀地說，這些年中國電池的產品質量提升了，雖然與國外有一定差距但沒有那么大，影響中國發展新能源汽車產業的難點主要是成組技術及必須的電池安全管理系統。

說到電池安全管理系統，很多人立刻想到BMS，電池管理，其實這是一個被動的手段。一個東西好好的為什么要人管它，那誰來管理電池的這個BMS？

但是沒有辦法，很多人探討說能不能雙BMS，聽著都荒唐，應該做到沒有BMS。

為什么非要用BMS，這里有很多誤區。

越用，什么主動均衡、被動均衡這些問題都來了，越用越復雜，結果加上這些復雜的系統，自己老出錯。

今年9月30日，一輛電動車啟動的時候可以開170公里，半個小時就停了，后面的大貨車跑過來撞上了，原因就是好多東西誤報了，怎么保證這個東西不出問題，零部件加的東西越多，管理的東西越多，可靠性越低。

電池的健康度、內阻測試、故障診斷，很多企業有大量數據后臺監管，但是后臺沒有人看，數據不報警沒有人理，很多出事一定是積累的過程，積累到一定程度才出事，我們應該在積累的過程中發現問題，現在看后臺，大量的數據，大數據管理，他們更愿意去判斷你一會兒去哪兒吃飯。

但是電池安全這件事情上沒有人管，大量數據閑置，所以我們的故障診斷搞了五年都沒有提高，領導去看的時候，說企業有大屏幕展示，每臺車都能看得清楚。

BMS最重要的問題，一是安全，二是壽命，BMS能管得了從外面進來的問題，管不了從里面進來的問題，為什么電動車夏天冬天開的速度快慢有那么大差異？

這是國際的圖片，幾百個實驗中的一個，這個電池有滿電狀態和放光的狀態。

這中間50%，不同的線表示不同溫度，假定選定一個50%的中間態，看看這個差異，一個在這兒，一個在那兒，我們看坐標在這兒不到100，這個地方不到300，這個地方的性能和這個地方，同樣的電池在不同的溫度情況下，有三到四倍的差異，這就是為什么你們開車的時候會發現，我稍微開快一點，續航里程明顯縮短，這個東西是我們傳統的機械式的驅動工藝當中不曾有過的東西，它不僅是1和2的，如果我們這個坐標放在這兒看看這個點的情況是不一樣的。

所以BMS電池管理系統干什么？要準確地知道任何一個狀態情況下，我的系統能力是什么，我們現在給得出來嗎？

給不出來。

那你的BMS管什么？

我們現在老是講大數據，叫數據分析，我們連這些數據都沒有，你的BMS連這些數據都沒有，你分析什么？

我們沒有。

這是很麻煩的事情，所以管理系統是很復雜的事情，我們國內對這個認識不夠。

這個模型后面不同的車廠說，它的邊界變了，你能不能隨之調整，用這個模型調整可信度是多少，給不出來，因為后臺沒有數，沒有企業做這個事情。

這是最典型的一張圖，這個鋰離子，就是這樣的結果，現在示意圖是這樣，真實制造的時候，口小，里面大，所以進的時候費勁，特別是你在外面推的時候，擠在一起。

我們一般放電不會出這個問題，就是充電會出這個問題，我們采用的是推還是牽引的方式，后果不一樣。但現在沒有辦法，充電的時候會產生崩塌，一塌就進不去，進去就出不來了，所以帶來很多問題。

影響電池循環壽命的因素：溫度、電流。

溫度對它損傷最大，電流太大損傷也會大，另外就是充放電。

我們發現國外電池中，明明可以走180公里，但實際就只能開140公里。他說是為了保護電池，國內往往追求充一次電走得越長越牛，其實完全錯了，因為放電深度越深的時候，對電池的損傷非常大。