电动车“火”大了，追求高密度与高续航，或是安全事故的罪魁祸首
最近电动车自燃事件频频占领网络头条，先有特斯拉，后有蔚来，打响了中美造车新势力的对决。接下来还有本土传统车企比亚迪跳出来抢镜，接二连三的电动车自燃事件，的确让不少准备入手的消费者对其安全性感到担忧，不得不保持暂时的观望。甚至有网友调侃：蔚来一直被誉为“中国的特斯拉”，连自燃也是这么一致。
回顾两起自燃事件，这台特斯拉Model S起火前一小时，车主才将车辆停放到车库内，并未充电。而蔚来ES8则交车不足一年，在维修中发生自燃，实在是令人震惊。国外、国内两大顶尖的电动汽车品牌相继出现自燃事故，确实让消费者对电动汽车的安全性感到无比担忧。那么，电动汽车为什么会着火？到底靠谱不靠谱，安全不安全？
众所周知，燃油汽车以石油产品作为能源，通过在发动机中燃烧释放出能量来产生动力，并由变速器实现驱动控制；而电动汽车采用蓄电池作为能源，由电动机来驱动并配以调速器进行速度控制。两者的最大区别在于动力系统和能源供应系统，最主要的改动是将燃油汽车的内燃机、油箱用蓄电池、电动机及相关设备来代替。对于消费者来说，汽车在满足日常需求的同时，还需要具备足够的安全性。燃油汽车拥有很久的发展历史了，在安全上已经比较稳定，但也时有发生自燃情况。而电动汽车则刚起步不久，很多方面还在不断改进，发生自燃起火等事故显然更受人关注。但是从目前的发生概率来看，电动车自燃的现象并不比燃油车多。
电池是核心，温控是关键
大家都知道，电动汽车的核心是蓄电池。得益于锂电池技术的快速发展，近年来电动汽车技术发展迅速。通常情况下，一辆电动汽车的动力电池是由数千个单体锂电池组成。锂是世界上最活泼的金属，排在元素周期表的第三位，位列金属类第一位。锂电池本身拥有体积小容量密度高的特性。同时锂电池的化学特性活泼，锂金属极易与空气中的氧气发生激烈的氧化反应，从而产生燃烧和爆炸。
在目前世界范围内，电动汽车的电池主要分为两种材质，分别是磷酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸铁锂电池能量密度相对来说比较低，电池稳定性相对来说比较高，在温度达到700度以上的时候才会分解燃烧，但其体积较大，制作成本较高，产品一致性较差，很多车企业并未采用该电池。而三元锂电池中含有钴元素，因此电池的活性非常高，电池的能量密度较大，热稳定性也比较差，当单体电池发生热失控后，温度超过200度，电池中的电解液或者碳层吸收氧气就会产生燃烧并发生爆炸。
烟雾、火灾甚至爆炸，都是最常见的锂电池事故特征，而这些事故的根源大都源于电池热量的“失控”。电池组中单体电池的电芯热失控后，瞬间可将温度升温的几百度，随着电池组温度升高，其他电池迅速达到燃点，纷纷产生电池失控甚至起火或者爆炸。为了防止空气进入电池内部，汽车电池制造商一般会用多层外壳或塑膜来封闭电池，使得锂不会与氧气接触。同时采取空气冷却或液体冷却的形式来控制电池工作时的温度。但如果防护层老化受损或者因碰撞事故遭到破坏，那么电池一样会故障乃至起火。
目前，电动汽车基本上都配备了BMS（电池管理系统），BMS系统通过不同的传感器反馈信号来获知电池的状态。因此，一旦电芯、BMS、传感器，三个环节配合不好，自燃就有可能发生。此外，BMS系统一般都要管理数千个电池，采集每块电池的电压、电流、温度的一系列的参数，在技术运用上还不完善，在电池不断地充放电的过程中，电池参数“瞬息万变”，加大了电池管理难度。正如前面所说，BMS系统一旦出现故障，极有可能发生过度充电或放电等异常情况，动力电池发生自燃也是在所难免。2017年一辆众泰云100就在充电时发生自燃，就是因为充电过度导致的。
电动汽车的核心是电池，其电芯质量也是不可忽视的因素。每一个电芯，都有不同的“体质”，如内阻、自放电率、衰减率、极化等参数。但是电池的“体质”和人一样，会随使用时间、使用环境，出现变化。质量好的电芯，“体质”差异相对小，要做到这一点，选用材料一致性要好，生产过程自动化水平要高，品质标准要高，由此成本也高。反之，质量差的电芯，成本低，个体差异大，就有很大的安全隐患。比如在充电过程中，个别电芯发生过热着火。不仅如此，材料、隔膜、粘结剂、结构、封口、生产工艺、生产过程控制等影响因素，都会造车起火事故发生。
碰撞、涉水等因素易引发元件故障，导致自燃
车辆行驶过程中，假设把车身以内看成一个整体，车身外部环境很难受控，当以较高车速行驶时，外部坚硬物质可能会刮擦、飞溅刺穿关键电器部件或电池箱体，从而引起电池起火。当车辆行驶在颠簸路面时，会引起车辆的震动幅度变大，此时很容易引起电器部件、线缆、接头及电池单体松动，从而导致接触不良或者失效的情况，这也会引起起火电动汽车行驶过程中的起火。最严重的是在电动汽车发生碰擦事故后，动力电池极有可能因为外力导致破损，内部电芯则可能因为变形而发生短路，不断释放热量发生起火，又或是因为外壳破损而泄漏电解液，同样会有概率引起燃烧。如威马电动车自燃起火的原因是电器元件短路引发火情，上海比亚迪宋自燃的原因是机舱电器元件故障，从而引起失火。
其次就是涉水引发外部短路，新能源汽车电池通常装配在底盘处，汽车频繁涉水可能会引起电池接口短路等情况。虽说没有碰撞导致电池内部短路威胁大，但外部短路如果不及时处理还是会留下安全隐患，2018年9月初一辆停靠在路边的力帆650EV电动汽车，底盘突然冒出浓烟，随后便燃起熊熊大火，自燃原因初步判定为车辆被雨水浸泡导致电芯短路，最终引发动力电池起火。
如何避免在充电、行驶及发生碰撞时，控制高压电路可能发生的短路问题。目前来说，基本已经形成了一个很成熟的解决方案：那就是在电路上设置多个保险，也就是俗称熔断器装置，一旦发生电路故障出现短路等情况，保险会自动切断供电，从而控制电池组之间的相互联动及电力输出。从技术上来说，新能源车在电池及其元件安全方面已经不成问题。
电池能量密度和续航里程的大幅提升，带来安全挑战
另外，现阶段消费者比较关注电动汽车的续航里程问题，加上近年来的新能源补贴标准与续航里程、电池能量密度直接挂钩。新的补贴标准更加鼓励续航里程长、能量密度高、百公里耗电量低的车型。很多汽车厂商为了减少电池体积，一味地增加电池能量密度，提高续航里程，而忽略了行车安全性问题。以特斯拉为例，它使用的电池是钴酸锂电池，这款电池由松下供应，走18650小电池路线，其温度达到180度时就会分解成氧，放出大量的热从而可能引发爆炸。并且为了减轻重量和成本，特斯拉还取消了电池最外的绝缘层，导致危险程度进一步加深。事实上，锂电池能量密度的提高需要正极和负极材料有比较大的改进、与之相匹配的高电压电解液、耐高温高强度隔膜、补锂工艺、电池安全性控制结构、系统保护结构等技术研究，需要花大力气才能解决。
电池能量密度与热失控效率成正相关的关系。这意味着电池能量密度越高，安全性能的门槛也随之提高。因此，如何在提升电池密度和续航里程的同时，保证电池和整车的安全性，是需要面对的关键问题。当前，锂离子电池能量密度较2012年提高了2倍，2020年动力电池能量密度提升至300Wh/kg，2025年达到350Wh/kg，从技术上看没有问题。市场容量快速提升带来的规模效益，也将大大降低动力电池的成本。但必须看到，由此带来的安全性挑战会大幅提升，围绕300Wh/kg以上高能量密度锂离子电池的安全技术体系，将成为新一代高性能电动汽车最重要的核心技术。
电动汽车安全系数应成为国家、车企重点考虑的问题
另外非常值得关注的是，2018年9月28日中国汽车技术研究中心公布了2018年度