2019年，全球汽车产业进入深度变革的关键时期。汽车技术、市场、政策正在发生前所未有的变化，机遇与挑战并存。在这个大背景下，2020年1月10日中国电动汽车百人会召开了以“把握形势 聚焦转型 引领创新”为主题的年度大型论坛。此次论坛将讨论全球及中国汽车产业与市场发生的重大变革，转型方向与路径，中国有关汽车的政策走势以及市场驱动阶段的新能源汽车技术路线、产业重组的机遇与竞争合作模式、电动汽车安全、核心技术突破、燃料电池汽车发展、自动驾驶与智能网联汽车发展的顶层设计与规制创新等相关内容。

  会议上天津力神电池股份有限公司常务执行副总裁司长王念举发表了演讲，以下为演讲实录：

天津力神电池股份有限公司 常务执行副总裁（主持全面工作） 王念举

  尊敬的各位领导，各位专家，各位新能源行业的同仁，大家上午好!我叫王念举，来自天津力神电池股份有限公司。很高兴有机会跟大家一起分享一下我们对动力电池安全一些理解。由于时间有限，只能从概念方面去讲一下，如果有兴趣，我们可以会下再交流。

  我的报告分四部分：第一，动力电池系统关键技术及安全性问题;第二，动力电池系统安全性技术研究现状;第三，动力电池系统安全性技术市场化发展需求;第四，应用与总结。

  都在讲汽车，特别是智能化汽车，是人类历史上最后一个移动终端。当然，如果有一天我们能离开地球，那是另外一个事情，我估计至少在座的各位享受不到。在宇宙飞船上或许非常精彩，但是也可能很枯燥的生活，我们就不用过多担心了。至少目前可以达成一点，未来汽车向电动化、智能化、网联化、共享化发展。刚才说电池的安全，新能源汽车的安全，不是痛点，应该说叫死穴;剩下的包括长续航里程，当然我们行业里专家很多都在说代步工具， 200公里以内就够了，实际上消费者是不接受这个概念的。因此长续航里程是痛点，充电要快捷，还要满足全天候的使用，不能说在北方天气冷的地方不能用，只是在某一些地方可以应用，这肯定是有问题，这样的话对电力电池技术的要求，高安全、高比能量、快速充电，包括宽温度范围。

  都在讲现在的电动汽车相当于2000年以前的手机，我把电动汽车电池的系统比作2007年手机电池，2007年苹果发布了第一款智能手机，作为苹果的手机电池的供应商，我们有非常深刻的理解，有深刻的认识。当时正常的手机电池，3美金就算很高了，但是他们的电池要8美金、9美金。在电池管理系统上来讲，他们做了好多工作，当然目前成本是降下来了。对于电芯来讲，相当于2012年左右的手机电池的电芯。

  2012年大家还在拼命的想提高续航，拼命在提高能量密度，把隔膜降得非常薄，甚至从9μ往7μ降，再往5μ降。目前来看，我们动力电池用了10年的时间，相当于手机电池走过了30年的时间，我相信动力电池从能量密度来讲，很快达到技术上的天花板。很多人说固态电池，锂空气电池，还有半固态电池，包括跟索尼，跟同行竞争，我们知道半固态竞争没有戏。我认为未来一段时间内，会有一些提升，但是质的改变是不太可能的，并且我相信从能量密度来讲，应该很快会达到天花板。

  从这几点来看，安全如果处理不好，给我们新能源行业造成灾难性的后果，我们一直讲提高能量密度，刚才我也说了，从环保，从各方面来讲，虽然说不需要那么高的续航里程，但是从消费者角度来讲，追求能量密度，追求续航里程还是不变的要求，提高能量密度是我们的宿命，也是这个行业之所以难的一个主要原因。特别是新能源汽车，目前我们的能量密度已经非常高了，相当于2012年、2013年的手机电池。最大的一个问题是什么?为了追求成本，把电池的单体也做得非常大，甚至三元材料做到200安时左右，如果一旦失控，电池包会烧车。我们能做的只能是怎么去预防，怎么去减缓这个过程，给消费者提供一些时间。

  随着近年来三元电池装机量增加，目前的乘用车装机量三元的应该是80%以上，随着能量密度提升，我们可以看出来，安全性，2019年各种媒体的报告已经有90多起，实际上比这个数还要高得多，刚才黄主任也说了，具体多少，谁也没有办法去统计。三元正极材料占比持续增加，动力电池的安全形势非常严峻。

  动力电池，或者新能源车，一旦失控危害非常大，传统车一年有3万起着火，几百起的新能源车就引起这么大的反映，主要是这个原因造成的。从我们的理解，各种场景都有可能产生热失控，经过统计，静置，充电，行使过程中，大概占30%左右，剩下的10%是在碰撞，进水造成的。因此，如何保障动力电动汽车在全生命周期不同场景下的安全性研究，这是我们面临的首要问题。

  从系统设计来讲，我们讲有六大关键技术，包括BMS控制技术、热管理技术、仿真分析以及测试验证的技术、轻量化技术、快充技术、还有热安全技术。影响热安全的主要是四点，机电热化，“机”是机械设计，“电”是电子电气的安全设计，“热”是分布不均匀，刚开始一致性还行，随着电池内部的不均匀，越来越加大，到最后跟化学都是直接相关的。刚才王芳博士包括底盘撞击，车撞击完了，可能没有什么事情，消费者还可以开，但是过一天，或者半天之后着了，在撞击过程中已经挤到隔膜，造成了一些损害，但是当时看不到，因此影响电池主要的是机电热化这四部分。因此，我们做系统研究的时候，要针对机电热化多维度、多层次的热安全解决方案。

  从动力电池系统热的安全技术上讲，虽然撞击，电气，比如高压、低压、快充，这样造成的都可能转化到化学反应，造成新能源内部的化学反应。因此，电池的热安全技术是非常非常关键的，主要集中在电芯。我们都知道燃烧的三要素，刚才黄主任也讲了，氧气、热量、燃烧物，我们可以看一下，这是一个针刺，如果说在这个过程中隔绝空气，隔绝氧气，对预防，或者是防止剧烈的热失控还是有非常大的好处。当然其他的这些，要完全避免，对于电芯来讲失效是客观存在的，只是概率大小的问题。因此，我们可以做的只能是在这个过程中通过多元参量耦合探测技术，SOH，SOE，SOF，包括内阻的变化，去探测它。我们提前10分钟、20分钟，可以给洗车有非常明确的一个反馈信号，这样就可以避免，当然了一旦热失控，就没有别的办法，只能主动或者被动的去进行消防，去进行扑灭。

  从电子电气系统的安全设计来讲，我们基于ISO26262的标准，优选BMS，优选ASIL-C/D安全芯片，硬件层面上采用适度的冗余设计，建立故障容错机制，在软件层面，采用AUTOSAR软件架构，根据安全需求分解，制定全方位的安全诊断机制，采用多极故障报警处理恢复机制。

  这是我们的路线图，从电子电气系统安全的特性来讲，2020年我们侧重于电芯安全以及高压安全故障诊断，BMS系统功能安全ASIL-C/D(乘用车选C级)，SOC/SOP全生命周期宽温度范围估算精度提升(原先是10%、后来是5%、今年我们要达到3%)。2021年是侧重于电芯安全及高压安全故障管理及预测，智能能量管理、维护保养、预约管理，车联网智能驾驶应用，电池寿命周期耐久性管理。到2023年侧重BMS及整车控制器的高度集成管理，BMS系统信息安全，云平台大数据深度学习修正，新型电池智能管理。

  这是综合动力电池系统机-电-热-化安全性设计，这四个关键的符合特征参数，SOC，SOH，SOE内阻特征，建立动力电池安全，研究严重性变化趋势以及影响因素。

  动力电池系统安全，安全性标准目前国家有关单位，有关部门，也都在制订，系统的标准不断完善，涵盖了动力电池的单体，电池系统，电气控制系统，以及关键组件设计标准，整体来讲还是要侧重于全生命周期的安全，特别是人身安全是最关键的，所有的标准制订要以这个为基础。

  从动力电池系统安全性能的市场化推广应用来讲，建议从新能源车，整车需求侧，动力电池供应侧分别进行，形成基于整车一体化的面向设计安全，制造安全，应用安全，维护安全，以及回收利用，或者说报废安全的完整安全性的设计链。

  应用与总结。2018年到目前，总共乘用车是11万套，高镍材料圆柱型21700是3万多套，到目前为止是零失效。方型三元电池装机辆38550辆，到目前为止也没有热失控的事情发生。当然，安全改善是一个持续过程，刚才讲了从正向安全设计的同时，反向分析也非常关键，特别是不同使用程度的电池，推移电池安全性的差异，从材料分析，从结构与电路的分析进行持续改善。

  我的分享就到这里，谢谢大家!