王芳：普及能源电板安全性的念念考与奉行

由天津市东说念主民政府、中国汽车工夫研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社共同主持，天津市工业和信息化局、天津经济工夫拓荒区料理委员会极端支抓，日本汽车工业协会、德国汽车工业协会长入协办的第十九届中国汽车产业发展（泰达）国外论坛（以下简称“泰达汽车论坛”）于2023年9月1-3日在天津市滨海新区召开。本届论坛以“高质地·新往常”为年度主题，邀请重磅嘉宾张开久了研讨。

在9月3日“电动化论坛二：普及新能源汽车产业竞争力的念念考与奉行”中，中国汽车工夫研究中心有限公司首席科学家、新能源专项总工程师、新能源训练中心总工程师王芳发表了题为“普及能源电板安全性的念念考与奉行”的演讲。

中国汽车工夫研究中心有限公司首席科学家、新能源专项总工程师、新能源训练中心总工程师 王芳

以下为演讲实录：

诸君指引、诸君嘉宾：

各人好！

因为期间有限，我径直切入主题，我的申诉是普及能源电板安全性的念念考与奉行，在场好多东说念主知说念我这10多年一直从事电板的测试评价和尺度化的职责，我的念念考和这个辩论。

第一部分，从产业的角度看电板安全性普及。最先看通盘产业的情况，咱们新能源汽车产业在快速发展，极端是近8年来发展迅猛，在这个发展过程中，电板的装机量在逐年攀升，本年1-7月份电板的装机量接近200GWh，同期咱们的出口量达到了67GWh，各人会把电板归纳到出口的新三样之一。

我上一次参加行业征询会的时候征询比拟多的是现时景况下如何保抓能源电板在往常的国外竞争力，各人可能会谈到好多，包括欧洲的电板法，可抓续发展里面关于电板包括新能源如何简略可抓续发展，可能会靠近包括性能、安全、环境也包括社会各层面的问题，性能里面的安全性、环境里面的碳减排这样的问题会是各人征询的焦点。咱们今天跟各人聊的更多是电板的安全这方面。

当汽车发展到一定的量之后，跟着保有量的增多，碰到事故的数目势必会增多，数目细目是在跟着总的保有量增多而增多。

这个增多实质上关于咱们的从业东说念主员来说，可能是各人每一次发生一说念事故齐会给各人带来一次冲击和挑战，各人齐会进一步念念考咱们如何简略尽咱们全力裁汰安全性事故的发生，然后简略为咱们产业的良性发展去作念一些孝顺。

其实各人听到包括各人在说新能源面前还是插支配半场，我的嗅觉咱们的新能源汽车刚刚起步，咱们需要各人的呵护不停让它健康、平淡、正确的高质地发展。

我也参加过好多事故访问和复现的职责，咱们回首里面看到，亦然各人最海涵的，事故发生跟电板辩论。各人在日常职责中会尽全力但愿不停普及电板的安全性，面前来看是通过氮气料理，况兼以材料、工艺和结构的不停改进为主，长久如故但愿通过材料的创新和体系的创新简略从根柢上料理问题，比如说固态电板、其他的一些新的体系、新式产物的出现。

咱们短期来说，各人从高能量层面，比如说在高比能的路子上基于现存锂电板的体系通过一系列技能，从材料高安全隔阂、高安全性的正负极材料的改性结构的改性等等这样的神气普及安全性。另外各人也在尝试性价比相对较高、性能安全性方面也有通常上风的体系路子。

这是各人通盘的计策，齐在尝试，齐在神勇，咱们也能看到好多案例。包括咱们最近作念品牌的宣传不错看到每一家产物在各个方面的野心。

第二部分我从我测试的角度念念考一下安全工夫普及的方面。我这样多年职责中最海涵的是安全的问题，其次是续航，跟续航辩论的寿命问题。我在磋商电板的安全分红三个方面。

第一，从全过程看电板的安全，2000年头我刚刚作念电板安全评价的时候，阿谁时候还莫得尺度，我作念的时候各人会很浅易地说拿出去一颗电板它的安全性如何样，咱们面前来看是一个系统的工程，最先它是一个全过程链。实质上电板的安全，我参加过好多起电板事故的访问，我把碰到的事故原因作念了一个汇总，不是一说念事故发生，有可能跟材料的自身安全性辩论，也有可能和电芯野心的工艺辩论，也可能跟电芯制造过程的驱散辩论，也可能跟系统集成的计策辩论，固然它也会跟实质使用中平淡的老化和非平淡的蹧跶，比如说过度的快充、低温的使用等等辩论，这个可能会触及到从材料想通盘全过程过程。也便是说过程的每一个设施齐可能会影响到电板最终的安全性。

第二，从全人命周期来看，这个图是我在请求“十三五”技俩的时候给大众展示的，我说电板是一个活的生物，它在全人命周期里面其实安全性的界限亦然在不停变化，在豪放，咱们要想更好地使用它，让它在使用的全人命周期简略发扬最佳的作用，咱们必应知说念它在什么情况下简略用得特地好，在什么时候咱们需要尽量驱散它或者发现风险。如果提前发现风险，失控的影响和对外界形成的伤害简略达到最低。

第三，从全场景来看电板的安全，我把事故的原因作念了汇总，跟电板联系的原因作念一个分析，各人不错看到无外乎跟电辩论、跟机械辩论、跟热辩论，是以咱们今天浅易共享一下，从这三个方面分析，实质上亦然咱们今天强制性尺度建议矫正以后里面最海涵的三个点，而且我也跟行业的大众一说念确立了三个有益的研究小组。

一是充电，充电最主如果大功率的充电，各人知说念快充，而且我有一个团队有益作念充电这块的研究，这是咱们绘图的充电的图和统计的数据，不错看到每年大功率充电的直流桩数目在逐年攀升，而且速率增多特地快，这亦然因为各人特地好奇充电的体验，齐但愿简略快速补能，而且充电的效果要高。在这个过程中实质上咱们不得不念念考当这种大功率快充的全人命周期里面，大功率一个是高压一个是大电流，大电流径直带来的影响有可能对电板自身的挑战。在大功率充电过程中有可能会带来的安全的问题是充电系统自身，是充电的不绝安装，固然也带来对整车和电板的安全挑战。

这个是电板充电过程的默示图，在充电的过程中平淡的充电伴跟着锂离子镶嵌的过程，如果快速的充电锂离子镶嵌过程中会有无序化，以致嵌不进去形成死锂的过程，而这种过程跟着快充迟缓增多过程中会带来死锂或者锂析出以致刺穿隔阂，以致会产生结构的变化的考验，最终有可能会引起失效，以致有可能短暂物化。

是以咱们野心一款简略可快充的能源电板可快充电动汽车的时候，并不是一次或者50次能快充就OK咱们必须要磋商它在全人命周期内关于它的容量、续航里程以及安全性的衰减的影响下，抽象成分的评定下简略称心条目的快充的计策，是以对快充的评价是系统的雷达图，而不是单项的目的，咱们要看全人命周期内能不成这样，这个是从安全的角度咱们关于电板的野心来说是必须要磋商的。

二是机械的内容，各人不错看到关于电动汽车来说在平淡使用过程中有平淡的振动，是以它对电板来说有立地振动，电板是有IP品级，而且电板特地特地，如果一朝有破裂或者袒露，会带来进水等安全风险，相对来说对机械的考验也条目特地高。这个过程中我列了老例的立地振动，比如说复杂的震荡还有一些极限的碰撞等，这个各人齐特地好奇，还是形成了相应的国度尺度，各人会按照这个去拓荒和遵命。

我今天还想提的一个问题是托底，比如说过延缓卡、马路牙子以致咱们车库地下出口进口有一些底盘低的齐会过不去。这个过程中咱们不错看到，这个是咱们实践室作念的其中一个实践，在各式形式的阻止物托过电板底盘的时候可能会给电板带来什么样的挑战，咱们在野心的时候关于电板底部机械的驻扎和电板里面抗机械的冲击的智商又应该是如何样的，咱们作念了仿简直分析，不错看到在及时宣战的时候受到的伤害以及电板里面的芯片可能会受到的伤害，这亦然面前给咱们的电板企业好多方面的挑战。

其实我跟好多电板厂疏导过，我手里网罗到接近1000个案例，不同类型托底的景况。各人齐但愿咱们要好奇，当这种情况发生的时候，什么景况下是电板必须能承受，什么景况下必须对它进行监控，什么景况下必须调回，这是咱们应该好奇，这也在新的国见识矫正里面纳入到了磋商的内容。

三是热安全，热安全自身又是一个全产物链，从材料的热雄伟性到系统的热安全，实质上热扩散是中国在2014年中国大众最先在国外建议的，应该作念热扩散的测试。那时我在会上建议的时候整个的成员国莫得一个东说念主原意，通过神勇2018年他们只原意把这个写进了轨则关联词莫得写方法，又经过了几年的神勇到本年上一次开会的时候欧盟的副主席说中国这样多年的神勇，面前只须一家不原意，而且这个也写进了ISO尺度。

各人看到咱们经过这些年的神勇各人齐会好奇，咱们实践室从5分钟以上动怒占比的数目到面前卓越1个小时电板包不会动怒、不会爆炸的数目还是是50%以上，二次又建议了新的矫正的条目，矫正会把一些方法作念一些矫正，另外多万古期不动怒不爆炸，各人又建议了新的条目，各人合计5分钟是不够的，至于是30分钟如故2小时齐在征询。

这里面还有一个在作念的过程中，各人海涵好多的是，失控以后气体产生的危害包括对东说念主的毒性等等，这一块的条目国外上由咱们牵头跟一些国度疏导。

此次各人建议比拟多的是但愿不作念电板包的热扩散，咱们但愿在作念电板包热扩散的基础上径直跳到整车的热扩散，看整车当一个电芯热失控的情况下整车会如何样。此次咱们确立了一个小组作念整车的热扩散测试方法，国标矫正过程中也在磋商把整车热扩散的方法写进国标，是以整车的热扩散便是模拟当一个电板发生失控的情况下，不但要看整车热失控热扩散的景况，同期也要看它在这个过程中产生烟气热力的景况以及有可能发生爆炸的极限是如何样的。上头这个图是咱们实践室整车火烧的实践，不错作念火烧的实践室。

终末作念一个小结和念念考，我把2000年国标发布以来各个企业作念的品牌宣传进行汇总，他们宣传的我方的各样的电板齐起了好多的名字，关联词咱们不错把里面的每一个内容进行分析，不错看到各人收受的内容不过乎像从全人命周期去磋商、全产物链去磋商，内容从咱们现存的体系情况下如何通过新材料、新结构的改进到智能的预警和监测方法保护，再到后头能发生失控的时候不错通过很好的传热和隔热标准普及它的安全性，实质上各人齐在收受这样的神气不停地普及能源电板全人命周期的安全性。

我我方从测试的角度，一运转从率先的只作念单体的测试安全评价到自后BMS系统再蔓延到材料，面前请求到科技部“十四五”的技俩也在作念电板安全性评价，这个时候海涵的是当外部的电板发生定性的动怒爆炸的景况的时候咱们要看定量里面的材料和界面发生了什么样的变化，咱们用透视的眼睛看判辨他们之间的关系，亦然为了更好支抓产业去作念电板安全性的野心。

在天津咱们有新能源电板测试基地，各人不错去参不雅，其他的几个场所包括广州、武汉和常州也有电板测试的中心，各人不错有更多的互动和疏导，但愿简略为行业的发展和各人一说念共同作念一些支抓。

谢谢各人！