電車起火，電池新國標也杜絕不了｜工程師來信

「作爲汽車產品的一線締造者，工程師是最瞭解汽車產品和技術的人羣。產品好不好，技術深不深，用料真不真，在36氪「工程師來信」欄目，你能看到更真實的一面。」

當一輛車以百公里每小時的速度撞向高速隔離帶，隨之而來的就是400攝氏度的車內溫度、30秒內被融化的車窗玻璃、只剩下金屬框架的整車。逃生，或者說在幾秒鐘之內逃生，在這樣的條件下當然是件比較艱難的事。

到去年年底，中國新能源汽車滲透率已突破了50%，但起火的電池包似乎仍是新能源汽車的不可言說之痛。動力電池起火能否不起火？起火後乘客能否擁有更多的逃生時間？一起起電池起火案例將這些問題擺在了越來越顯眼的位置，有關部門再次提高了動力電池的技術標準。

今年3月，《電動汽車用動力蓄電池安全要求》（GB38031-2025）頒佈， 相較2020年頒佈、2021年執行的GB/T38031-2020標準，新電池國標最主要的修改點之一，是將熱擴散測試的技術要求，從此前的“着火、爆炸前 5 分鐘提供熱事件報警信號”，修改爲如今的“不起火、不爆炸（仍需報警），煙氣不對乘員造成傷害”。

不僅如此，相比現行的通過針刺、外部加熱誘發熱失控的測試方法，新國標還增加了內部加熱測試，用以模擬更苛刻的工況。

但是，請注意，即便滿足了新國標“不起火、不爆炸”的要求，也並不等於實際用車時一定不會起火、爆炸，36氪通過與幾位工程師交流後瞭解到，實驗條件並不能覆蓋所有複雜的用車情況，目前沒有技術能完全杜絕動力電池起火，行車安全的主動權還是掌握在司機手裡。

對話人士：A，多年主機廠電池事業部經驗

36氪汽車：早在一年前多數車企對電池的要求就已經是Pack（電池包）層面要做到NTP（整包無熱蔓延設計）了，爲什麼電池起火的案例還是沒有杜絕，這是否說明，僅僅是做到了Pack層面的NTP還遠遠不夠？

Q：Pack層面的NTP，是在特定的測試條件下的安全。大多數公司也能做到，常規適應下，單電芯熱失控後通過水冷，排氣，斷電等一系列措施防止熱失控。但是不可能所有的極端情況都覆蓋。

上次小米就是個例子，那麼快的車速撞水泥墩子，防護就失效了，就像繫了安全帶也不能保證撞不死。

再說一個之前看到的案例，比如車輛行駛在人行道上，因爲地磚鬆動，車輛駛過時整塊磚翹起來插入電池包。這是家頭部電池廠商生產的電池包，而且也通過了測試標準。

36氪汽車：有一種觀點認爲，電池的體系安全比電芯安全更重要，那新國標中，要求單個電芯不起火、不爆炸這一條是否有意義？

Q：單體電芯的本徵安全對電池整包的安全有意義。單電芯本徵越安全，電池整包越容易符合國標熱安全要求。

對話人士：Q，從事電芯研發，6年頭部電池供應商工作經驗

36氪汽車：要想實現電芯不起火不爆炸，電池廠商可以通過哪些技術、材料等層面的優化來實現？

Q:電芯是由四大主材構成的，分別是正極、負極、電解液、隔膜。

正負極的材料基本上固定了，這是由鋰電池的電化學原理決定的。目前正極材料主要是NMC（鎳鈷錳酸鋰）、LFP（磷酸鐵鋰）、NCA（鎳鈷鋁酸鋰）還有LCO（鈷酸鋰）等鋰的氧化物形式，負極材料以人造石墨爲主，但在摻雜或者投料時，可能會有些輔材的微調。除非材料體系變了，比如全固態或者是硅負極一般是對容量很高的載體用，鈉離子電池這種 隔膜材料理論上是可以升級的。

現在的隔膜普遍是用PP（聚丙烯）或PE（聚乙烯）做基膜，再用陶瓷或者PVDF（聚偏二氟乙烯）塗覆。但如果能換成PI（聚酰亞胺）這種材質，用火燒都燒不壞，消防員穿的衣服裡面就是PI。這樣一來，電解液就很難刺穿隔膜造成短路。現在的短路一般都是電解液和水汽接觸從LiPF6（六氟磷酸鋰）變成了HF（氫氟酸），這東西比硫酸還劇烈。但問題在於，PI的成本很高，商業化落地可能比較難。

電解液算是電芯裡最重要的東西，所以電解液配方一般高密度較高。而且它的配方很複雜，一般每種類型或者項目的電池都有獨立的電解液配方，但一般電解液裡都會有阻燃劑的成分。

技術上比較重要的可能是塗覆，因爲鋰電池生產有兩道比較重要的工序，一個是塗覆，還有一個，如果是圓柱電，就是卷繞，方形鋁殼電池的話叫做疊片。

塗覆的面密度、均一性、公差以及平整度都很重要，還要通過CD全點去看它頭部、尾部、中部，以及雙面的極片的厚度。卷繞或者疊片的時候要注意不要格目，或者打折。

一些不良的極片，如果還在往下進行流轉的話，那肯定是不太安全的。所以生產時要進行監控，在生產過程中，淘汰掉一些劣質的極片，那安全性能也會提升。

36氪汽車：新國標還新增了底部撞擊測試和快充循環後安全測試，電池廠商該如何滿足這些新增的要求？

Q：先來說底部撞擊，這有點像一個高級的針刺實驗。

這方面，刀片電池的安全性可能差一點，它pack的結構設計，其實不那麼耐撞擊，這和它的工藝相關。

刀片電池的疊片方式像三明治一樣，正極、負極中間夾一層隔膜，電池殼用的還是偏軟的鋁殼。這種疊片的工藝造出來的效果，不像特斯拉那種全卷的結構，對針刺的耐受性那麼強。而且特斯拉的電池全做了灌膠。

但刀片結構，把電池做成長條形，堆疊在底盤上面，可以實現空間的更充分利用，塞入更多電池，提高續航里程，以及整體的恆定電壓。而且鋁殼的優勢是，鋁本身更輕，可以減輕電池包的重量，劣勢就是外殼脆弱不耐撞。

當然模擬出來的效果，和實際用車場景肯定有一定差異，針刺實驗可能只是扎到了一個電芯上面，所以它不會爆炸，實際用車時可能會發生斜撞，擠壓了好幾個電芯，說不定就會爆炸。

也可以通過材料的優化去提高安全性。電池最下方是底護板，目前一般用的是型材、鈑金等材質，配合一些特殊塗層。底護板上面是冷板，電芯是黏在冷板上的，底護板和冷板間的緩衝間隙，可以填充泡棉等材料。要想提升安全性，在底護板上塗上防彈塗層就是一種方案。

快充循環之後的安全測試，目前多數電池都能做到。就算是0 SOC（電池電量爲0）到100 SOC（電池電量爲100），15分鐘也就是4C倍率，何況現在只是20% ~ 80%的區間，相當於充電速率不低於3C，所以這個測試並不難通過。

而且測試沒有定義單一的電芯是多大容量，有些單體是280安時，有些是300多安時， 既然沒有定義容量，用一些低容電芯就可以通過測試。電芯單體容量越大，通過快充測試就越難。

36氪汽車：新國標出臺後，三元鋰電芯的前景將如何，相比磷酸鐵鋰電芯，三元鋰電芯要想通過新國標應該是更困難的，那麼可以通過哪些技術手段克服這些難點？

Q：這跟材料的微觀結構有關。LFP（磷酸鐵鋰）是橄欖式的結構，不像NMC（鎳鈷錳酸鋰）是三種元素共聚的層狀結構。層狀結構的擴散係數明顯優於橄欖結構，所以它起火爆炸的概率會更高。

侑於材料本身的特性，目前也沒有誰能把三元鋰電車做得特別安全，也有像寧德時代這樣的企業用AI技術優化它整體的電化學配方，但似乎還沒有誰可以保證三元鋰電池可以做到不起火不爆炸。

對話人士：H，多年電池包供應商經驗

36氪汽車：新國標可能會對一些電池材料供應商帶去何種影響，會造成電池廠商上游供應商的洗牌嗎？

Q:新國標帶來的影響，更多的還是針對電池廠商，對電池產業鏈上游的影響可能不會那麼大，因爲不少電池廠商原本執行的標準就比較高。比如有家上游供應商做前期焊接調試時，有上汽的焊接標準和寧德時代的焊接標準，他們領導就要求哪個標準嚴格就用哪個，實際應用過程中有時候可能還會做收嚴。所謂收嚴就是執行比通用標準更嚴格的要求，比如尺寸通用要求偏差±8mm，實際生產過程中，爲了保證產品質量，可能會按照±6mm執行。

36氪汽車：新國標有可能約束以往電池行業的哪些潛規則？

Q:要想約束一些行業潛規則，更多的可能需要依靠處罰機制。只是提高防護標準，很多偷工減料的行爲還是有可能出現，因爲懲罰力度不夠。