2020年一月十日-一月十二日，我國電動汽車百人會論壇(2020)在北京釣魚臺國賓館正式拉開帷幕，天津力神電池股份有限公司常務執行副總裁王念舉出席了論壇，并作了主題為動力鋰電池安全技術研究與市場化的演講，以下為發言實錄：

尊敬的各位領導，各位專家，各位新能源行業的同仁，大家上午好！我叫王念舉，來自天津力神電池股份有限公司。很高興有機會跟大家一起分享一下我們對動力鋰電池安全一些理解。由于時間有限，只能從概念方面去講一下，假如有興趣，我們可以會下再交流。

我的報告分四部分：第一，動力鋰電池系統關鍵技術及安全性問題；第二，動力鋰電池系統安全性技術研究現狀；第三，動力鋰電池系統安全性技術市場化發展需求；第四，應用與總結。

都在講汽車，特別是智能化汽車，是人類歷史上最后一個移動終端。當然，假如有一天我們能離開地球，那是另外一個事情，我估計至少在座的各位享受不到。在宇宙飛船上或許非常精彩，但是也可能很枯燥的生活，我們就不用過多擔心了。至少目前可以達成一點，未來汽車向電動化、智能化、網聯化、共享化發展。剛才說電池的安全，新能源汽車的安全，不是痛點，應該說叫死穴；剩下的包括長續航里程，當然我們行業里專家很多都在說代步工具，200公里以內就夠了，實際上消費者是不接受這個概念的。因此長續航里程是痛點，充電要快捷，還要滿足全天候的使用，不能說在北方天氣冷的地方不能用，只是在某一些地方可以應用，這肯定是有問題，這樣的話對電力電池技術的要求，高安全、高比能量、快速充電，包括寬溫度范圍。

都在講現在的電動汽車相當于2000年以前的手機，我把電動汽車電池的系統比作2007年手機電池，2007年蘋果公布了第一款智能手機，作為蘋果的手機電池的供應商，我們有非常深刻的理解，有深刻的認識。當時正常的手機電池，3美金就算很高了，但是他們的電池要8美金、9美金。在電池管理系統上來講，他們做了好多工作，當然目前成本是降下來了。關于電芯來講，相當于2012年左右的手機電池的電芯。

2012年大家還在拼命的想提高續航，拼命在提高能量密度，把隔膜降得非常薄，甚至從9μ往7μ降，再往5μ降。目前來看，我們動力鋰電池用了10年的時間，相當于手機電池走過了30年的時間，我相信動力鋰電池從能量密度來講，很快達到技術上的天花板。很多人說固態電池，鋰空氣電池，還有半固態電池，包括跟索尼，跟同行競爭，我們知道半固態競爭沒有戲。我認為未來一段時間內，會有一些鋰離子電池提升，但是質的改變是不太可能的，并且我相信從能量密度來講，應該很快會達到天花板。

從這幾點來看，安全假如處理不好，給我們新能源行業造成災難性的后果，我們一直講提高能量密度，剛才我也說了，從環保，從各方面來講，雖然說不要那么高的續航里程，但是從消費者角度來講，追求能量密度，追求續航里程還是不變的要求，提高能量密度是我們的宿命，也是這個行業之所以難的一個重要原因。特別是新能源汽車，目前我們的能量密度已經非常高了，相當于2012年、2013年的手機電池。最大的一個問題是什么？為了追求成本，把電池的單體也做得非常大，甚至三元材料做到200安時左右，假如一旦失控，電池包會燒車。我們能做的只能是怎么去預防，怎么去減緩這個過程，給消費者供應一些時間。

隨著近年來三元電池裝機量新增，目前的乘用車裝機量三鉅大鋰電元的應該是80%以上，隨著能量密度提升，我們可以看出來，安全性，2019年各種媒體的報告已經有90多起，實際上比這個數還要高得多，剛才黃主任也說了，具體多少，誰也沒有辦法去統計。三元正極材料占比持續新增，動力鋰電池的安全形勢非常嚴峻。

動力鋰電池，或者新能源車，一旦失控危害非常大，傳統車一年有3萬起著火，幾百起的新能源車就引起這么大的反映，重要是這個原因造成的。從我們的理解，各種場景都有可能產生熱失控，經過統計，靜置，充電，行使過程中，大概占30%左右，剩下的10%是在碰撞，進鋰離子電池水造成的。因此，如何保障動力電動汽車在全生命周期不同場景下的安全性研究，這是我們面對的首要問題。

從系統設計來講，我們講有六大關鍵技術，包括BMS控制技術、熱管理技術、仿真分析以及測試驗證的技術、輕量化技術、快充技術、還有熱安全技術。影響熱安全的重要是四點，機電熱化，機是機械設計，電是電子電氣的安全設計，熱是分布不均勻，剛開始一致性還行，隨著電池內部的不均勻，越來越加大，到最后跟化學都是直接相關的。剛才王芳博士包括底盤撞擊，車撞擊完了，可能沒有什么事情，消費者還可以開，但是過一天，或者半天之后著了，在撞擊過程中已經擠到隔膜，造成了一些損害，但是當時看不到，因此影響電池重要的是機電熱化這四部分。因此，我們做系統研究的時候，要針對機電熱化多維度、多層次的熱安全解決方案。

從動力鋰電池系統熱的安全技術上講，雖然撞擊，電氣，比如高壓、低壓、快充，這樣造成的都可能轉化到化學反應，造成新能源內部的化學反應。因此，電池的熱安全技術是非常非常關鍵的，重要集中在電芯。我們都知道燃燒的三要素，剛才黃主任也講了，氧氣、熱量、燃燒物，我們可以看一下，這是一個針刺，假如說在這個過程中隔絕空氣，隔絕氧氣，對預防，或者是防止劇烈的熱失控還是有非常大的好處。當然其他的這些，要完全避免，關于電芯來講失效是客觀存在的，只是概率大小的問題。因此，我們可以做的只能是在這個過程中通過多元參量耦合探測技術，SOH，SOE，SOF，包括內阻的變化，去探測它。我們提前10分鐘、20分鐘，可以給洗車有非常明確的一個反饋信號，這樣就可以避免，當然了一旦熱失控，就沒有別的辦法，只能主動或者被動的去進行消防，去進行撲滅。

從電子電氣系統的安全設計來講，我們基于ISO26262的標準，優選BMS，優選ASIL-C/D安全芯片，硬件層面上采用適度的冗余設計，建立故障容錯機制，在軟件層面，采用AUTOSAR軟件架構，根據安全需求分解，制定全方位的安全診斷機制，采用多極故障報警處理恢復機制。

這是我們的路線圖，從電子電氣系統安全的特性來講，2020年我們側重于電芯安全以及高壓安全故障診斷，BMS系統功能安全ASIL-C/D（乘用車選C級），SOC/SOP全生命周期寬溫度范圍估算精度提升（原先是10%、后來是5%、今年我們要達到3%）。2021年是側重于電芯安全及高壓安全故障管理及預測，智能能量管理、維護保養、預約管理，車聯網智能駕駛應用，電池壽命周期耐久性管理。到2023年側重BMS及整車控制器的高度集成管理，BMS系統信息安全，云平臺大數據深度學習修正，新型電池智能管理。

這是綜合動力鋰電池系統機-電-熱-化安全性設計，這四個關鍵的符合特征參數，SOC，SOH，SOE內阻特征，建立動力鋰電池安全，研究嚴重性變化趨勢以及影響因素。

動力鋰電池系統安全，安全性標準目前國家有關單位，有關部門，也都在制訂，系統的標準不斷完善，涵蓋了動力鋰電池的單體，電池系統，電氣控制系統鋰離子電池廠家，以及關鍵組件設計標準，整體來講還是要側重于全生命周期的安全，特別是人身安全是最關鍵的，所有的標準制訂要以這個為基礎。

從動力鋰電池系統安全性能的市場化推廣應用來講，建議從新能源車，整車需求側，動力鋰電池供應側分別進行，形成基于整車一體化的面向設計安全，制造安全，應用安全，維護安全，以及回收利用，或者說報廢安全的完整安全性的設計鏈。

應用與總結。2018年到目前，總共乘用車是11萬套，高鎳材料圓柱型21700是3萬多套，到目前為止是零失效。方型三元電池裝機輛38550輛，到目前為止也沒有熱失控的事情發生。當然，安全改善是一個持續過程，剛才講了從正向安全設計的同時，反向分析也非常關鍵，特別是不同使用程度的電池，推移電池安全性的差異，從材料分析，從結構與電路的分析進行持續改善。

我的分享就到這里，謝謝大家！

東莞市鉅大電子有限公司成立于2002年，總部位于我國廣東省東莞市南城區高盛科技園，是一家為全球用戶在移動電源、儲能電源、動力電源和備用電源的個性化需求，供應特種鋰電系統定制化方案和產品的國家級高新技術公司。