浅谈前途汽车电池设计安全性，动力电池发展趋势

2018年12月17日，国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬先生做客北京‘前途·驿’体验馆，分享了一场关于“动力电池安全性问题”的公开课。

现场，王子冬先生就电动车的发展要领引出三个观点：动力电池发展趋势、动力电池安全性以及动力电池安全性问题方面展开了分析讲解。其率先表达了一个至今被误导的问题：首先今年召回了很多新能源车，问题看似出自电池本身，但是很多原因是电池是‘被’点燃，比如充电不好、管理不好，散热不好，或者像跑车这种，它的电池一定要适合大电流放电，否则就容易被着火，所以电池本身很冤。

▲动力电池发展趋势

王子冬先生以特斯拉作为话题导言，毕竟TESLA是该领域的先驱者。我们熟知的特斯拉旗下车型所采用的的是18650圆柱形电池，18650是锂离子电池的鼻祖–日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。

即便TESLA在该领域做得风生水起，但其电池的循环次数只有700次左右，而国内软包和硬壳方形电池高达2000次之久。同时其电池的放电功率也存在问题，譬如特斯拉ModelS是一款主打性能的产品，必须把电池加大，加大之后把倍率降下来，如果是10度电的电池组，就是10千瓦，特斯拉所搭载的是180千瓦电机，所以特斯拉这个配置是不得已这么配的。

而特斯拉最新的21700电池其单体能量密度为280Wh/kg，然而系统能量密度只有150Wh/kg，这一衰减也达到了53.5%之多。然而软包和硬壳方形锂电池在这一过程中就有着巨大的优势，国内PACK做的较好的企业能够将衰减控制到20%以内。

谈及动力电池的发展趋势王子冬先生表示：“之所以未来我们在谈中国的目标，这是跟日本、韩国、美国、德国达成的共识，除了特斯拉一个公司之外，据我所知没有第二家公司采用那个电池。大家可以思考一下，如果特斯拉的电池真的那么优秀的话，大批的新能源车企就应该跟着这股潮流了。”所以电池未来的发展趋势一定不是特斯拉的柱状电池,同时电池密度愈发加大的时候，所带来的副作用越大，就越被动。

▲动力电池安全性能

为什么现在一提电动车就谈到了安全问题？十年的积累和探索，国内当今的新能源汽车顺应满足目前的推广的要求，但问题也开始显现出来，那就是技术这些年没有明显的进步。实际上，这些问题大家应该理解，一个是技术的进步不会像电子产品，6个月迭代，两年就完全颠覆了，汽车行业没有这么快的更新速度。现在的动力电池在材料上如果没有明显的技术突破前，比能量发展到一定水平后就很难再有进一步的突破，与此同时，在安全性方面的负面影响会越来越大。

同时，我们发现能量密度越高，安全性越差，目前就是这个缺陷，很多人假设说希望电池能量密度增高，同时安全性也保持同样的水准，这在物理和化学领域本身就是矛盾的。所以，我们从中只能求得一个关键点——平衡。

前途汽车品牌旗下定位为全球首款纯电跑车——前途K50则就找到了从中的这个平衡点，在这里也不得不佩服陆群老哥的前瞻性眼光。前途K50所搭载的软包电池组，其优势主要在于安全性高、轻量化、一致性好以及控制系统的设计难度相对较低，稳定性也会更好。同时该车还选择在能量密度、高效及耐用性之间寻找平衡点，确保了动力电池组的长寿命、高性能、高安全度。

▲动力电池安全性问题

王子冬先生谈及动力电池安全性问题时表示：“电芯制造过程中，对安全的要求非常高，做锂电池的工厂无一没有出过事故”。电池组集成工程中，电池单体裸露在外，组装成电池时出现问题。回收过程中（此处并非动能回收），目前我国还没有制定专项文书针对电池回收相关问题，因为它们对环境污染会造成很大迫害，在回收的过程中电池中的有机溶剂很不好控制住，如果意外散发到环境中的话，会造成很大的污染。具体在提炼和运输过程中，就不做主要描述了。

前途K50的安全性优势有哪些？华特电动作为前途体系下的电池系统核心研发模块，为前途汽车的首款量产车——前途K50搭载了可再充能量存储系统（RESS），通过全新的设计理念及先进的技术，从根本上解决了低温启动及充电、高温放电、电池使用寿命、碰撞安全性等目前纯电动汽车存在的普遍问题。

电池模块的可组装性设计、电池模块的可安装性设计、电池模块的可维护性设计、电池模块的可调整性设计、电池模块的回收可方便拆卸设计。在此方面前途汽车显然做得更为出色，首先其电池系统由10个标准型串联组成，每个标准箱都是单独个体。从而大大提升了其高安全性水准。

具体而言，RESS系统的电池碰撞性能测试的成绩高于国标30%，此外，由于标准箱内采用粘弹性连接体系，保证了电池在震动冲击、颠簸的条件下依然可以保持较高的安全性。

为了更好地保证电池的安全及寿命，华特电动也做了多项电池快充性能测试。“经过测试，我们发现，1.2C充电会导致电芯寿命有稍许衰减，可以认为是正常与过度使用的分界线；5.5C放电经过两万次循环后没有导致电池寿命衰减，三万次就会有所影响了。”华特电动技术副总经理孟涛说道，“有了这些数据的支持可以让我们做更有品质的车，按每天10次，每年开车300天计算，可以支持驾驶员10年的使用。”

《我有车》总结：此次分享会王子东先生最后表示：“第一，新能源产业存在很大的泡沫，产能过剩。第二，需要系统好好配合。第三，一体化设计问题。我们现在都在第一阶段，真正达到一体化在三阶段，全面测试，通过测试要找到这些问题的平衡，这是很重要的。这些参数和系统的平衡最重要，安全性第一位，可靠性要重视，在保证的情况下谈成本。”

其实前途汽车的整体‘结构’设计从不同方向展开，通过高标准的电池设计一举攻克了电池在安全性领域的课题，不得不说前途汽车目前确实走在新能源领域前列。此前王以东先生考察过华特电动之后评价称“前途汽车是现在中国电动行业中，动力电池设计最安全的一家，没有之一”。