近年來，電動汽車火災(zāi)事故呈快速增長的態(tài)勢，安全問題日益凸顯，成為行業(yè)一大痛點?！澳壳埃妱悠囍鹇始s為0.03%，略高于傳統(tǒng)燃油車?！痹?月22日舉辦的2022世界動力電池大會“全球先進動力電池前瞻技術(shù)突破”分論壇上，歐盟科學(xué)院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、國家“937”計劃首席科學(xué)家孫金華孫金華指出，“三元鋰電池的起火率高于磷酸鐵鋰電池，起火事故主要發(fā)生在車輛行駛階段和充電階段。高溫時期最容易發(fā)生起火?！?/p>

孫金華介紹了動力電池?zé)崾Э氐臋C理、火災(zāi)行為規(guī)律和安全防控技術(shù)。他指出，當(dāng)前動力電池安全防控技術(shù)主要圍繞電池本體安全、使用過程安全和消防安全三個方面。

談到鋰離子電池起火的原因，孫金華表示，電池是氧化劑和可燃劑的化學(xué)物，本就容易發(fā)生事故。他指出，一般來說，電池的正常使用溫度不高于40℃。當(dāng)電池內(nèi)累積的熱量無法及時散出，電池溫度超過安全閾值時，就容易引起熱失控反應(yīng)。

根據(jù)熱失控臨界溫度和標準化熱釋放速率峰值，業(yè)內(nèi)將鋰離子電池火災(zāi)的危險性分為五級。

“電池?zé)崾Э睾髸a(chǎn)生大量可燃氣，其中以氫氣為主。和磷酸鐵鋰電池相比，三元鋰電池能產(chǎn)生更多的可燃氣。而這種可燃氣體正是電池爆炸的根源?！睂O金華說。

孫金華介紹，當(dāng)前動力電池安全防控技術(shù)主要圍繞三個層面。一是電池本體安全，即從材料和工藝等角度提升電池安全性。例如研發(fā)難燃或不燃電解液，更高熔點的有機隔膜、無機隔膜和高穩(wěn)定性正極材料等。二是電池使用過程中的安全，即強化熱失控預(yù)測預(yù)警技術(shù)。目前業(yè)內(nèi)研發(fā)出的相關(guān)技術(shù)可對動力電池火災(zāi)進行三級預(yù)警，分別為故障預(yù)警、熱失控預(yù)警和火災(zāi)報警。三是消防安全，即研發(fā)高效滅火和抗復(fù)燃技術(shù)。目前，業(yè)內(nèi)已研發(fā)出兼具化學(xué)滅火功能和物理降溫功能的滅火劑，并針對動力電池火災(zāi)的特性，開發(fā)出滅火藥劑釋放程序控制方法，實現(xiàn)了帶電電池系統(tǒng)的快速滅火，并解決了電池降溫和抗復(fù)燃問題。

展望未來的電池安全研究，孫金華認為，要發(fā)展本質(zhì)安全型動力電池，從電池材料、全電池系統(tǒng)安全設(shè)計和生產(chǎn)工藝方面提高動力電池安全性；要研發(fā)新型高性能高安全電池，例如固態(tài)電池、鈉離子電池等；要發(fā)展極早期故障診斷與熱失控精準預(yù)測技術(shù)，實現(xiàn)隱患事故的早期處置和事故預(yù)警；要推進智能一體化的安全防控技術(shù)，形成涵蓋熱管理、故障診斷、熱失控預(yù)警、滅火協(xié)同的智能一體化安全技術(shù)。

孫金華介紹，隨著我國新能源汽車的快速發(fā)展，電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)也得到迅速提升。目前，中國是全球最大的鋰離子電池生產(chǎn)國，產(chǎn)能約占全球總產(chǎn)能的60%。未來，鋰離子電池將朝著高能量密度、高安全、長壽命和低成本方向發(fā)展。

吳鋒院士：內(nèi)置芯片將顛覆動力電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

監(jiān)制丨連曉東