电动车频繁起火谁之过？ 电池是原罪吗？
来源：宝鄂实业
2019-05-07 18:42
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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GalaxyNote9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ModelS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ModelS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ModelS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。
