电动汽车发展到现在，用户需求主要聚焦在续航里程、快充，而安全是底线。动力电池安全是新能源汽车安全的重要组成部分，解决动力电池的安全问题能极大程度解决用户对于新能源汽车的安全焦虑。

特别是电动汽车出现在生活中越来越多的封闭建筑空间，如车库、地下停车场、防空掩体等，这些封闭空间排烟慢、视线差、救援难度大，对电动汽车安全问题提出了更高的要求。基于技术的迭代与市场需求演进，动力电池企业正在向更性能的电池方案上拓展无热扩散技术。

1、盘点动力电池安全技术

如果在电池单体失效的情况下，系统不发生热扩散，就能极大降低热失控后的烟气危害；建筑物内，如果只是局部出现个别电芯单体热失控产气量，比较容易把排烟的范围控制住。

这样的话，公众对于下个阶段大规模的保有新能源汽车会比较有信心，对新能源汽车的安全性认知也更充分，可以最大程度保护生命财产安全。

我们首先还是来看一下中国动力电池安全法规的要求，2020年5月，工业和信息化部宣布，由其组织制定的GB 30381－2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性国家标准由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，并将于2021年1月1日起开始实施。

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》特别是标准增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

基于技术的迭代与市场需求演进，动力电池企业正在向更性能的电池方案上拓展无热扩散技术。动力电池安全问题已基本得到解决。

得益于技术领先动力电池企业、车企的主动作为，从本征安全、主动安全、被动安全综合构建多级安全防护技术，电池系统不热扩散技术从2020年已经逐步得以实现。

一个明显的现象是，无热扩散技术已成为当前新能源汽车行业发展的主流。

宁德时代首席科学家吴凯公开表示，根据宁德时代客户对热扩散的要求统计，2019年有一半的客户对热扩散没有要求；2020年有超过80%的客户要求和国标一致，即热扩散时间不小于5分钟即可，还有14%的客户要求系统不发生热扩散；2021年客户的安全要求有了彻底改变，已有86%的客户要求电池包不发生热扩散。

吴凯认为，当前国标要求≥5分钟的热扩散，是最低的门槛级要求，企业应该以不发生热扩散作为设计标准。

2020年3月，比亚迪发布刀片电池，可通过针刺试验。

同月，江淮新能源推出“蜂窝电池”，成为国内率先通过新国标热失控安全测试的车企。

2020年9月，宁德时代率先在811产品上实现了无热扩散。

2020年12月，蜂巢能源发布“果冻电池”，在样品电池满电针刺测试中，可以实现“不起火、不冒烟”。

同月，欣旺达“不起火”电池量产。

2021年3月，基于中创新航的MIR平台产品，广汽弹匣电池系统安全技术可实现三元锂电池整包针刺不起火。

紧随其后，东风岚图亮出自研电池系统技术——“琥珀”和“云母”，实现“5分钟不起火”，更进一步分别做到30分钟乃至静置“50天不起火、不爆炸”。

6月，长城汽车公开大禹电池技术相关理念与创新技术，保证“大容量高镍电芯”电池包任意位置“加热两个电芯并连续触发热失控”的情况下都能实现不起火、不爆炸。

7月，极氪汽车极芯针刺仅冒烟，被刺电芯最高温度达到801.4℃，未起火、未爆炸。

欣旺达电动汽车电池有限公司副总裁张耀表示，2020年11月，公司已量产“不起火”电池。目前公司所有产品均集成了“不起火”的安全解决方案和技术。

值得注意的是，基于技术的迭代与市场需求演进，动力电池企业正在向更性能的电池方案上拓展无热扩散技术。

2、目前技术的手段数据：

●化学体系的差异，难度三元811大于三元5系大于磷酸铁锂，目前主要的难度还是在高镍电芯方面存在挑战。

●电芯之间的热隔绝材料，以气凝胶为例，电芯间隔热材料在满足不同化学体系电芯膨胀对空间的需求条件下，在第一层隔绝电芯之间的热失控。

●一定电池区隔之间可使用隔热材料：每隔一定的电芯数量间都采用高温绝热复合材料，然后配合防护罩设计定向排爆出口，将高温气火流排出。

●泄压和排气：通过设计多种类换流通道设计，控制热源按预定轨迹流动，减少对相邻电池区块进行热冲击；并且控制电芯热失控排出的气火流，在不同结构通道内的均匀分布，设计纵向通道（底部换流通道）等，避免对相邻的电芯产生急剧性的热冲击，引发第二次热失控。

●绝缘设计：对电池包内的高压部件进行绝缘防护，对电池包内的高压连接及高压安全区域进行高温绝缘防护设计。

在这次百人会上，宁德时代的8系产品已实现NP（不热扩散），并且满足1000km的新一代高比能NP产品将实现量产。

2022年从低续航安全到高续航安全，是有一个过渡的，随着低续航版本的磷酸铁锂渗透越来越快，在这个领域的带有超快充能力的三元电池的安全性也需要更上，一旦具备了这样的条件，中国的电池系统安全性就补上了完整的版图。

中国是第一个引导热失控传播实验5分钟预警的要求的，在动力电池安全领域标准制定应该有中国自信，在当前的条件下，不应该因为GTR是5分钟就止步不前，中国新能源汽车走在全球前列，也要勇于引领国际标准。

摧毁口碑易，建立信任难！新能源汽车发展至今，已打出了一片市场。但动力电池的不稳定性与常常见诸报端的汽车起火事故又为终端消费者心理带来一定的忧虑。唯有保障动力电池的安全，我国新能源汽车才能实现高质量发展。

文章来源： 汽车电子设计朱玉龙，高工锂电