电动车自燃已成为一种严重的安全隐患，给人们的生命和财产带来了巨大的威胁。为了有效预防电动车自燃，首先要确保选购符合国家安全标准的正规车辆，避免购买廉价劣质的产品。同时，要经常检查电动车的电池、充电器和线路，防止电路短路或过载导致起火。另外，停车时要选择安全的地点，避免在易燃易爆物品周围停放，以及避免在密闭空间充电，有效降低电动车自燃的风险。

据网络曝光的不完全统计，2020年关于电动车的起火/自燃事故，高达数十起：

表格来源：一览众车

可以说，除了续航和充电之外，『自燃』就是阻碍消费者选择电动车的另一个“守门员”。

电动车更加容易自燃？

因为上述这些案例，让“电动车容易自燃”成为了人们的普遍认知，但它其实应该是一个充满争议的结论。

因为这里面包含统计学和传播学上的误解。从全球范围来看，燃油车的自燃/起火事件概率并不比新能源车低，案例也更多，但是由于新能源车的话题性更强、流量更大，所以一出事故就更容易上热搜，进而给人们造成了一种“新能源车更加容易”自燃的印象。

不过，本文并不想在这个争议点上进行深入讨论，而是想换个角度，聊一聊“为什么新能源车会自燃？”以及“如何防止电动车自燃？”这两个现实问题。

电动车自燃的原因

续航焦虑是电动车的原罪。如果跳脱出来看，整个电动车行业的发展，就是电池技术的发展，它是极其重要的一条隐线。

早期电池技术不成熟，大家都以磷酸铁锂为基础布局电池路线，后来随着消费者对续航要求越来越高，并且政策上也开始对电池的能量密度提出高要求，能量密度更大的三元锂电池开始成为主流。

然而，能量密度越大，也就意味不稳定因素越大，日益增强的性能与相关安全保障无法同步，这就是导致后期诸多车型出现自燃/起火事故的根本原因。

从原理上来看：电池自燃/起火最常见的原因是电池内部微短路，进而导致电池发生局部温度高于失控温度，从而出现热失控现象。这里的微短路，可能是外力撞击造成的，也可能是锂电池内部锂枝晶造车的。

这就是锂电池的天性，它能够满足人们对大量能量存储与释放的需求，但活泼、易燃是它的软肋——

锂离子电池主要由正极、铝箔、负极、铜箔、隔膜和电解液等六部分组成，除了充放电时发热的电极，电解液也含有大量有机物，比如说有碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯，它们都自带易燃易爆属性。高温时，三元材料继续分解还会自动分离出气体（含氧），起到火上浇油的效果。

弄明白了锂电池热失控的本质，那解决方法也就清晰了：要么使用更加稳定的电极材料，要么将热失控控制在一定的区域，避免大面积链式反应形成自燃。这就是我们今天要聊的两种解决方案——刀片电池和弹夹电池。

如何解决电动车自燃问题？

弹夹电池

广汽埃安

3月10日，广汽埃安发布新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术（以下简称『弹匣电池』），号称在行业内首次实现了三元锂电池整包针刺不起火，并且通过了中汽中心的针刺试验。

广汽的『弹匣电池』技术，本质上是整个电池包的安全系统总称，即包括电芯、电池包物理结构、冷却系统、管理系统四大块的整体方案。根据广汽埃安介绍，今年弹匣电池将会陆续搭载在AION全系车型上。

在『弹匣电池』的针刺实验中，电池包被刺穿后温度快速提升至686℃左右就开始回落，电压开始下降，损伤处有白色烟雾产生，但无起火甚至爆炸现象产生。并且在实验结束静置48小时后，电池也再无升温或其他异常现象发生。

其中的原理是，『弹匣电池』电芯中的电极材料用上了纳米级包裹和掺杂技术，电解液采用了新添加剂，可以自动修复SEI膜。

阴极材料的粘结剂和导电剂本身是热失控的主要元凶之一，通过纳米级包覆和掺杂技术，可以让粘结剂和导电剂更加均匀覆盖在锂化合物上，从而降低热失控后进一步激化的连锁反应，进而提高热稳定性，防止热失控。

『弹夹电池』的外部则采用了隔热电池安全舱，其结构由网状纳米孔隔热材料和超耐高温上壳体组成。它们能将火源有效阻隔，即便是电池被外力刺穿，也可尽可能保证电芯内部不起火，而且电池包里面每一块独立电池都采用了这种材料包裹。

电池包的耐热性能提升至1400℃以上，解决了两个问题，一个是将电池热失控的温度锁在一个电池包的内部，避免产生链式反应；另一个是避免外部高温导致内部电芯的不稳定，防止电池以外的温度引起电池包发生危险。

由于电动车所采用的电池都是几十个甚至上百个电芯组合成的电池包，产生燃烧甚至爆燃的主要原因，就是电芯之间产生的连锁反应导致的，而如果能够控制住电芯热失控的蔓延，则可以将危险降低很多倍。

当然，仅靠电池包的被动防御也是不够的。

根绝自燃，还需要对“弹夹”进行实时的热能监控，防患于未然，广汽埃安随『弹夹电池』一同发布第五代管理系统和极速降温的速冷系统。

该系统采用广汽埃安最新的电池管理系统芯片，可以完成全天候的数据采集，频次高达10次/秒，确保24小时全覆盖的全时巡逻模式，能够对电池状态进行实时监控。速冷系统则是通过全贴合液冷系统、高速散热通道、高精准导热路径设计，让电池的散热面积提升40%，散热效率提升30%。

当『弹匣电池』的管理系统在巡逻过程中发现了异常，就会启动速冷系统对电池进行降温。这两项技术就像是动力电池中的“哨兵”和“消防员”，分工合作实时保证“弹夹”的安全。

其实管理系统是“预防”热失控的最前端主动手段，在这里如果能够及时发现危险并采取措施遏制，比之后发生电芯热失控后再被动防止加剧要重要的多。

说到底，『弹匣电池』是一套完整的三元锂电池包安全解决方案，但没有出现什么黑科技，只是在三元锂电池包的结构上做出了改进，这些都是研究和业界认可的方法，只不过细节中含有广汽埃安的独特理解。

『弹夹电池』是三元锂的最优解吗？

我们都知道，新能源汽车行业所采用电池解决方案主要是两种：一个是三元锂电池，另一个是磷酸铁锂电池，前者能量密度更高、成本高，主要应用在中高续航的车型上；后者相对成本低、寿命长，主要应用在中低续航车型上。

三元锂电池具有如此危险的特性，之所以还是被广泛采用，最重要的原因是三元锂电池的能量密度较高、生产技术相对成熟；而作为电动车最重要的痛点之一，续航里程和电池的能量密度息息相。

尽管各家电池厂商都在尝试通过改变或者添加电池本身材料，来增强三元锂电池本身的安全性；但是同时由于成本和量产的限制，目前无论哪种三元锂电池，仅从单电芯角度来看，只能提升一定程度的安全性。

而『弹匣电池』其实是在广汽埃安认清了三元锂电池在热失控方面的不足之后，做出的保守优化选项。

刀片电池

比亚迪

那么，除了基于三元锂电池的『弹夹电池』，还有什么其他的方法呢？

这里就要说到比亚迪的『刀片电池』了。

与三元锂电池对应，『刀片电池』是一种基于磷酸铁锂电池而来的解决方案。就材料本身，LFP磷酸铁锂材料先天就比三元锂要更稳定，释放的热量更少、放热速率更慢。

『刀片电池』是把电芯长度拉长，厚度做薄，做成430mm甚至2500mm的超长电芯，其电芯是两端出极耳。和传统方形电池相比，呈现“扁平”和“长条”形状，通过阵列方式排布在一起，像刀片一般插入电池包的一种电池设计工艺。

从结构来说，比亚迪的刀片电池属于CTP技术（Cell To Pack）的一种，它将电芯直接集成到电池包（传统电池包采用的是从单体-模组-电池包的成组方式）。其叠片工艺本身，也能够加强隔膜的防护性，进一步减少热量的聚集，对于减少热失控也有助攻。

如果我们强行让刀片电池发生热失控会怎样呢？通过穿刺实验，其最高温度约为350℃，电池背面温度最高为80℃，有烟、无明火、当然也并未爆炸。

在电池包总体积一致的情况下，其它电池PACK结构，多出了各模组的侧板、端板、紧固件、横梁、纵梁等组件；而采用了CTP技术的刀片电池包，除去电池管理系统、配电箱等组件，包内空间利用率大概在62%左右。受到不同的电芯布局方式影响，包内空间利用率分别为55%到65%，如有需求甚至可以达到80%。

由于零部件的减少，带来重量的减少，因此单位质量能量密度也能够提高，整车续航里程也能提高。采用CTP技术的电池PACK，带电量约增加20%-30%，续航里程也能提升20%-30%。

刀片电池最大贡献，除了解决热失控问题。还有一个就是通过结构能够极大幅度的提升电池包的实际体积利用率，解决了之前磷酸铁锂电池能量密度低的短板，能量密度提升到了140Wh/kg，据比亚迪宣称，在1~2年内的时间有望提升到170Wh/kg，在保证更高安全性的条件下，缩短了与三元锂电池在能量密度上的差异。

两者的异同与优劣

动力电池的性能（能量密度）和安全性好比一双筷子，缺一根不行，一长一短也不行，必须要同步才能保证一辆电动车的可靠性。

『弹匣电池』与『刀片电池』的命名逻辑大致相似，本质上都是以“封装模组外型设计特征”来命名。其中，广汽埃安的『弹匣电池』采用三元锂电芯，模组设计成弹夹形状，电芯像子弹一样置于其中，有效降低单体热失控后产生的蔓延效应。

从技术优化上来看，『弹匣电池』主要是在电池安全方面做出了重大提升，打算和以安全著称的『刀片电池』针锋相对。在宣传方面，两者也有许多相似之处，『刀片电池』以针刺试验轰动业界，而『弹匣电池』也是通过针刺试验开局。

现在『刀片电池』在电池安全性上的优势，『弹匣电池』现在也有了。那么，同样追求电池安全的两者到底有什么区别呢？

从针刺实验来看，比亚迪『刀片电池』的针刺实验对象是单个电芯，实验体现的是磷酸铁锂电芯的安全性，而在『弹夹电池』的针刺实验中，实验对象是整个电池组，体现的主要是整套电池组热管理系统的强悍。

不过，比较遗憾的一点是，广汽此次发布的实验情况并没有明确告知电芯的类型以及整个电池组的能量密度。不同类型的三元锂材料安全性也是不同的，而随着电池组能量密度的提高，安全性也更难把控，抛开能量密度谈安全，从某种程度上来看就像抛开剂量谈毒性，缺少了很多参考意义。

除了热失控上的努力，比亚迪的『刀片电池』主要是通过优化电池包结构，在成组时跳过“模组”提升了体积的利用率，增加了电芯的装载空间，也让电池容量得到提升，从而达到了增加续航里程的目的。广汽埃安的『弹匣电池』则主要是通过在安全、冷却、电芯以及监控等方面增强了对电池包的保护措施。这就好比为易燃易爆的汽油裹上了一层牢不可破的油箱。

这么一对比，大家应该能直观地发现两者的不同。虽然广汽埃安的『弹匣电池』和比亚迪的『刀片电池』都是通过改变电池包的结构来提升自己的弱项，但是前者的弱项是安全性，而后者的弱项则是能量密度。

至于充电性能，同样的低温环境下，高SOC时磷酸铁锂电池与NCM811电池的充电功率相当；但是在50% SOC下充电功率大约为NCM811电池的一半，NCM811电池充电功率达到140kW时，LFP电池大约为70kW。极限充电功率满足使用需求，但是相比NCM-811电池有一定差距。

循环寿命则属于磷酸铁锂电池的常规优势，循环寿命明显优于NCM811电池，可以理解为电池性能更加持久，性能衰减明显更慢。

总结来说，『弹夹电池』依旧采用三元锂电池，安全性相较于传统的电池包结构有所改进，能量密度也可以保证；『刀片电池』则是磷酸铁锂解决方案，天生要比三元锂电池更加安全，循环寿命更长，但是能量密度和低温下的性能表现不及三元锂。

解决续航焦虑，也要解决安全焦虑

电池因为材料学的原因，目前进步迟缓，还没能进入本质上的革新。

电动车的发展，是一个不断补长“短板”的过程。过去几年，续航焦虑是电动车最大的短板，当现在的车型续航普遍都上到600公里之后，安全性则成了急需补齐的另一个痛点，这也是广汽埃安和比亚迪在做的事情。

关于“如何解决电动车自燃问题”，广汽埃安和比亚迪都给出了自己的解决方案，想必之后还会有新的厂商会在电池的安全性能下功夫，电动车还在进化。

（图/文/摄：皆电 唐科）

以上就是如何有效预防电动车自燃？的相关介绍，希望能对你有帮助，如果您还没有找到满意的解决方式，可以往下看看相关文章，有很多如何有效预防电动车自燃？相关的拓展，希望能够找到您想要的答案。