新能源汽車頻繁起火 追逐能量密度埋“隱患”

今年以來，新能源汽車銷量以40%的上升幅度高速增長，但近期多起自燃事故一定程度上給火熱的新能源汽車市場降了溫。

近期新能源車已發生多起自燃事故：8月31日，一輛力帆650EV在廣州發生自燃；8月25日，一輛威馬EX5電動車在其成都研究院自燃；5月份，一輛野馬新能源汽車在充電時自燃……多起自燃事故引發了外界對動力電池技術路線以及安全監管的質疑。

9月25日，工信部在網站上發布《關于開展新能源乘用車、載貨汽車安全隱患專項排查工作的通知》，要求新能源乘用車、載貨汽車加工企業開展安全隱患專項排查工作。力帆集團相關負責人告訴《中國經營報》記者，在收到上述通知后，目前已組織40人團隊分8個小組奔赴市場進行排查，預計10月底完成排查工作。

動力電池自燃事故頻發

9月11日，中國汽車工業協會發布了8月份汽車銷量數據，其中新能源汽車8月累計銷售10.12萬輛，同比增長49.46%。該協會秘書長助理許海東表示，今年上半年新能源汽車產銷情況遠遠好于往年同期，預計下半年仍會保持較好的發展態勢，維持之前預判，全年產銷規模超100萬輛，增速在40%左右。

有分解認為，隨著國內電動車銷量的增多，類似的起火事故也會越來越多，這就意味著需要更加安全的保障措施。目前，工信部已經啟動了車輛安全預警及重大安全事故調查機制。對于新能源客車發生起火、燃燒等安全事故，需在12個小時以內主動上報政府相關部門，并及時展開事故調查。

梳理分解電動車起火背后的原由，大部分指向了動力電池。以8月31日力帆新能源汽車起火事故來看，力帆集團方面回應稱，在著火前，力帆汽車已提前在監控平臺監控到車輛電池異常，車輛電池著火正是發生于車主等待服務人員前去檢修期間。

依據工信部產品申報目錄看，力帆650EV采用了由天津力神提供的三元鋰離子電池，自行Pack組裝，總能量為43kwh，能量密度達到144Wh/kg。力帆集團方面告訴本報記者，其汽車監控平臺可以對車輛國標定位、運行狀態、所有電池電芯電壓值、所有溫度測試值等涉及安全的故障進行監控。

真鋰研究首席分解師墨柯向記者分解：“目前自燃事故公開披露的較少，在夏季繼續高溫環境下，電池漏液、電池高溫以及過度充電等問題，都可能導致汽車自燃。”據豐田汽車對電池事故的風險因子分解，事故原由主要為過充、外短路、碰撞以及內短路。除了動力電池本身的質量問題，也有使用環節的不當操作。

此外，部分電池廠商因自燃事故遭到輿論沖擊。此前因為自燃事件，威馬汽車和浙江谷神曾發生了矛盾，在公開信中，威馬汽車方面指出自燃的EX5電動車搭載的為浙江谷神2017年加工的圓柱形電芯電池組，而浙江谷神方面則進行了否認。

9月28日，威馬汽車EX5產品正式上市交付，預計年內交付1萬輛。威馬汽車方面告訴本報記者，新交付的威馬EX5搭載的電池來自寧德時代、天津力神和蘇州宇量，目前寧德時代開始供貨，而曾為供應商之一的浙江谷神已停止供貨。

中國科學院院士、中國電動車百人會執行副理事長歐陽明高在公開會議上表示，今年上半年高發的電動車失火事故，主因在于電池熱失控，需要以先進的BMS和熱蔓延戒備手段來應對。他進一步指出，電池熱失控原由是產品質量問題，在電池產品探測驗證不足、沒有嚴格執行國家安全標準等方面留下漏洞，從而造成了電池熱失控的隱患。

追逐能量密度埋“隱患”

按照國家動力電池技術路線圖規劃，2020年鋰電池的單體能量密度目標為350Wh/kg，系統能量做到260Wh/kg。歐陽明高認為，這一目標偏高，不宜強制推行，政府補貼政策對能量密度的提升不宜過快過頻繁。在現有的補貼政策下，部分電池廠投機取巧，為了縮短開發周期，往往首選物理改進方案，埋下安全隱患。

從行業趨勢看，目前國內主流動力類正極材料是NCM523。在NCM電池中，按照鎳鈷錳三者含量的不同，NCM材料可分為NCM523、NCM622、NCM811等，后面的數字代表的是鎳鈷錳的比例，其中鎳元素含量升高，三元正極材料的比容量逐漸升高，電芯的能量密度也會隨之提高。公開資料顯示，目前主流的NCM523可以達到160～200Wh/kg，而NCM622和NCM811分別可以達到230Wh/kg和280Wh/kg。

墨柯認為，新能源汽車高能量密度和安全性必然存在矛盾，三元材料的高鎳化就意味著安全性能的降低，從理論上看，三元電池的安全性低于磷酸鐵鋰，目前來看，加大三元電池中鎳的含量必然帶來更大的安全隱患。

“從正極材料來講，今朝逐漸走向高鎳的三元材料，最近大家都在談811電池；從負極來講，電解液、薄膜等材料都已走向量產。我們希望在2020年之前能量密度可以達到300Wh/kg。”寧德時代董事長黃世霖曾表示。在與韓國競爭對手的較量中，寧德時代正加快發展高能量密度電池，有望在明年推出高鎳811電池。

國內其他動力電池廠商也紛紛把重點投向高鎳三元方向。行業數據顯示，2018年一季度，國內三元材料產量31670噸，同比增長64.26％。其中常規NCM型號占比78％，NCM622型號占比14%，NCM811占比8%，有業內人士認為，將來3年動力電池或將以NCM622和NCM811為主。

墨柯告訴本報記者：“鎳比例越高，正極材料的熱穩定性就越差。在遇到高溫、外力沖擊等情況時，高鎳電池會存在安全隱患。且高鎳電池充電時產氣會導致電池鼓脹也是待解的問題，企業要使用更高能量密度的電池，安全性是最難克服的障礙。”

業內普遍認為，三元高鎳材料的安全性可以通過材料改性優化、表面包覆、調整電解液和負極材料等方式來逐步處理。而另一方面，動力電池組內的其他設備，比如電池管理系統，以及傳感器等新技術，也能彌補一部分電池在安全性能方面的不足。

軟包電池成“香餑餑”

在各項動力電池安全技術上，軟包電池逐漸受到更多電池企業的酷愛。繼“21700”“811高鎳三元”后，軟包電池成為車企和電池企業的“香餑餑”，因其安全性好、比能量高等優勢占據優點。數據顯示，在2018年1～7月國內動力電池裝機電量TOP20中，純軟包電池產品的電池企業有7家，加上正在開發的企業，軟包電池企業的數量上升至12家，占比達60%，軟包電池在行業的滲透率逐漸上升。

墨柯認為，軟包電池一旦發生了內在故障，比如氣體膨脹等，相比方形、圓柱形硬殼電池，在物理層面有更分明的變化，也更容易被汽車安全軟件測試出來，從而能防范自燃事故。

與海外市場相比，我國動力電池龍頭企業寧德時代和比亞迪此前均選擇方形技術路線，2018年上半年兩家裝機量合計市場份額已超過60%，我國動力電池呈現方形一家獨大，軟包和圓柱形相對弱勢的局面。2018年8月寧德時代為東風日產軒逸·純電動車裝機137臺，均為軟包三元電池，拉開了寧德時代軟包三元電池在乘用車范疇使用的序幕。

目前，國內動力電池企業開始加速軟包電池布局。除寧德時代外，國軒高科、力神電池、億緯鋰能等動力電池企業都在加速研發三元軟包電池。

據電池中國網數據聲明，國內出貨量前10名的動力電池廠商中有4家布局軟包電池，其中孚能科技和國能電池以加工軟包電池為主。知名電池廠商如孚能科技、上海卡耐、猛獅科技、天津捷威等均公布了5-10GWh的擴產計劃，9家主流軟包電池企業2017年底的軟包電池產能達到27GWh。

歐陽明高認為，如果按照規定說2020年要求單體比能量達到300Wh/kg，那車企就肯定要用軟包電池了，因為軟包電池的單體比能量更高。此外他指出，對于動力電池安全問題，政府需盡快推出電動車安全年檢規范。同時，為了更好解決和分解電動車事故，最好有電動車黑匣子，同時電池組要留有消防安全的接口，以戒備消防滅火的時候困難重重。

工信部裝備工業司副司長羅俊杰近期表示，工信部將加快實行新能源汽車安全強制性國家標準，并配合相關部門建立新能源汽車召回等制度，以增強對新能源汽車產業的安全監管。

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