动力电池安全与新能源汽车发展

5月22日，“2018第一届新能源汽车及动力电池(CIBF深圳)国际交流会”在深圳会展中心举行。天津力神电池股份有限公司副总工程师苏金然在“动力电池产业链专场——融·突破桎梏携手发展”主题论坛上发表演讲。以下是演讲内容：

天津力神电池股份有限公司副总工程师苏金然：

各位领导、各位同仁早上好!非常高兴有这个机会跟大家交流，我今天的题目是《动力电池安全与新能源汽车发展》。

新能源汽车行业发展非常快，2014年就进入快速发展通道，发展的过程中得益于国家政策的支持，也得益于大家对环保、美好生活的向往，2014年进入爆发式增长期之后，年增长率几乎每年超过50%，有的年份增长比例要比50%高得多。从行业情况来看，电动汽车的电动化、智能化、网联化、共享汽车已经成为一种时髦、成为一种趋势。从汽车出货情况来看，2017年是近80万辆，吴总前面也说了，今年有可能超过100万辆，从今年的出货情况可以看到这个苗头。这是汽车工业协会给出的1-4月份新能源汽车销量情况，1-4月份是22.5万辆，比去年同期有明显的增长。

从驱动分类看，乘用车已经成为绝对的主力，从驱动方式可以看到纯电动车还是主力，插电的有一定的份额。这是国内的情况，世界范围可以看到，这是日本一家研究机构的数据，可以看出在国外新能源车也在发展，发展的速度没有国内快，这也得益于国家政策支持。国外的政府也在考虑新能源补贴的问题，他们也看到新能源车发展机遇。

国外这两年在新能源发展方面也有非常多的新闻在传出，各大车厂也在积极布局新能源车，各国政府对新能源车，传统燃油车的退出也给出一些时间表，在跟世界各大车厂的接触中我们可以感受到，2019-2020年会有很多著名车厂推他们的新能源汽车上市，这两年是他们新能源汽车的发力年。

这是国际能源署给出的全球新能源汽车的规划，不用看具体数字，主要看的是，在2025年之后，新能源车比例会快速上升，传统燃油车比例会急剧下降，对新能源行业是莫大的支持。

目前行业发展的形势非常好，发展也非常快，发展的过程中我们也遇到很多的问题。从2016年开始，动力电池的原材料“涨声不断”，原材料价格上涨拉高动力电池成本。成本上升意味着售价会上升，这两年我们又另外一个问题，下游不是涨价而是降价，下游降价是降无底线，我经常和大家讲，“降无底线”，电池企业非常困难。动力电池行业应该说是高技术行业，是技术密集型也是资本密集型行业，按道理说蓝海的时间应该比较长，实际上动力电池的蓝是惊鸿一现，过早陷入红海有可能导致企业将降低成本放到非理性的高度。

二是政策影响，动力电池的长足发展离不开国家政策的支持，政策变化也给行业带来一些问题，这个图可以看出，每年年初是我们的波谷，每年四季度是我们的波峰，波峰波谷的出现，意味着动力电池的生命周期是比较短的，生命周期比较短意味着研发周期短，可能出现的问题就比千锤百炼的产品多，生命周期短也会带来研发成本在电池成本中占比过高，这都是问题。这个行业是需要资金大力支持的行业，需要的资金周转量特别大。

下面我针对电池的安全问题跟大家做一下讨论。这些都是我临时从网上找到的图片，我们可以看到，里面有工厂的火灾，5月8号和5月10号在美国和瑞士发生的两起新能源汽车事故，这两起事故都造成了人员死亡，未来处理的进展有可能对新能源车的行业会产生一些影响，需要行业人士关注。

另外是一些火灾，这里面有各种各样的问题，我们要跟大家分享，为什么会有这些问题?我们应该怎么保证新能源车的安全?安全问题非常重要，应该说这是大家的共识，安全是这个行业必须要解决的问题。我们公司有一句话，“安全是最大的质量”，安全也是新能源汽车行业健康发展的保证，没有安全，再长的续航里程，再好的温度性能，再好的其他指标，我想也会归零，安全是我们在所有零前面的1，没有安全就没有后续的发展，这是我们一定要解决的问题。

第二，我想跟大家分享一下在动力电池设计制造过程中我们要怎么考虑安全，和动力电池安全标准有代表性、已经颁布的是这两个：国标推的GB/T31485-2015年，还有GB/T31467.3-2015年，目前这两个标准正在修订中。另外中国化学与物理电源行业协会在2017年颁布了《锂离子电池安全生产规范》，对锂离子电池的制作和安全提出了一些要求。电池设计和电池制造我们遵循这些标准可能会给我们带来一些好处，标准能颁布都是很多前人智慧、教训的经验总结，我们设计的时候要对这些标准多做考虑、作为设计出路体现在我们的设计中。

电池及系统的安全设计不能妥协于成本和其他性能，我们可能会用活性更高的材料，更薄的隔膜，这些材料的使用带来高能量密度的同时，也带来一些安全设计上的困难，我们需要在这方面做一些努力。

没有企业会赔本赚吆喝，要想办法降低成本，但降低成本可能带来对安全关注的冲击，可能给行业带来危机。

电池的原材料价格上涨，这些方面如果我们投入的关注度过高有会影响我们的判断，设计的时候削弱了安全的设计就会带来一些问题，有一些车在系统组合的时候可能对保护有减配，比如说结构上，可能为了降低重量会做一些工作，这些工作会不会带来安全问题?这里给了一些特种图，这些指标都在顶点，但实际上不会的，这些指标会此消彼涨，这是需要我们去平衡的。

创新需要我们开拓思路，不拘泥已有的经验，这里我跟大家分享的观点是，有一种文化叫“中庸”，有一种智慧叫“平衡”，电池企业设计和生产中，不能只强调某种性能，而要考虑综合性能，综合性能好了才是一个好的产品，才能为行业的发展做出贡献。

除了材料之外，电池结构设计方面我们要千方百计的防短路，防短路意味着不能绝对消除这个问题，我们还要有检测手段，能在制造的过程中发现问题，及早剔除不合格电池。短路不可逆转一定发生，所以要有安全的设计，降低失控造成的影响和伤害，这是电池本质做的。电池系统的本质安全也要做一些工作，比如说结构设计，要有弥补电池小概率失效的问题。世界上任何一个电池企业都不敢说我的电池是绝对没有问题的，最先进的日韩企业也会有电池失效的情况，所以在结构设计上一定要想到，怎样保证个体失效也不影响系统问题。

下面跟大家分享制造过程要关注的问题。这个关注不仅仅是产品的安全，还包括制造过程的安全，前面的图片中我分享了一个图片，一家电池生产企业起火的问题，损失非常大。

世界上曾经有著名的电池公司，就因为金属粉尘问题造成了起火，这个问题是非常严重的。电解液易燃易爆物管理也非常难，这些失控对工厂的威胁也非常大。整个制造过程中的高危区以及电池的老化过过程，我们要保证电池制造过程的安全，仓储起火的问题也比比皆是，我们要采取一些手段解决这些问题。

模组和系统制造的过程可能出现高压的问题，模组电压比较高，保证安全非常重要，还有短路绝缘的问题。制造过程中需要关注的问题很多，我就安全方面的几个问题跟大家做分享。

关于动力电池全生命周期的安全管理，动力电池设计阶段、PV阶段、SOP阶段和市场应用阶段都要做一些工作解决安全问题，避免安全事故的发生。

第三，我想和大家一起讨论一下动力电池安全方面的思考。动力电池的安全是系统的安全，这个系统包括汽车和应用环节，我们要做到电池的本质安全，这是我刚才说的，不管多么先进的企业都不能绝对保证电池没有失效，失效怎么办?组合的时候要加以考虑，发点热扩散保证是单体问题而不是系统问题。模块要考虑，系统管理也要考虑，配套的充电也要考虑。

在使用的过程中实际上也有很多环节会造成安全问题，5月8号和10号两个安全事故，要想动力电池安全，不能仅仅说电芯、系统，整个大系统都要考虑，每个环节都要考虑。

安全是在一定条件下成立。刚才报告里说到，电池随着使用安全性会增加，实际上安全的风险不会降低只会增加，这也是我想作为电池制造者，如果我们要过安全测试，使用一段时间之后，安全测试好过了，电池的风险并没有降低。我们公司一直在推自动化、智能化和产品的标准化、设计的标准化，生产的自动化、少人化是降低电池安全失效的成分，实现数字化少人化，降低电池的失效概率是很明显的。

我们希望用最经济的方法保证电池的安全性，现在有一种观点，电池一定要安全，单体电池要安全，如果把有一些安全的保证放到系统上，可能会使整体的成本降低。

最后我想和大家说，电池安全性的主体可以是电池，可以是模块，也可以系统。电池的安全实际上是整体的问题，而不能孤立的看，今天我要跟大家分享的就这么多，谢谢各位。