北京中科白殿疯 https://mjbk.familydoctor.com.cn/bjbdfyy_js/编者按：新能源汽车是未来汽车发展的方向，而新能源汽车的核心部件之一就有动力电池。目前，市面上主要有两大类，三元锂和磷酸铁锂，这两种电池哪个更实用且安全呢？去年，全球新能源汽车引领者比亚迪正式推出刀片电池，凭借强大的创新能力以及深厚的技术积累，交出了这一终极答案。这款电池用超高的安全性，征服了电池测试领域的“珠穆朗玛峰”针刺测试。今天，本网编辑就基于刀片电池针刺试验和大家好好聊聊动力电池安全实验，以及比亚迪刀片电池是否安全。
新能源车电池安全的国标测试方法是什么？
在聊针刺试验以前，先跟大家科普一下目前电池安全的国标测试方法。在国标电池安全要求里电动汽车动力蓄电池单体、电池包或系统导致的危险是指：（一）泄漏，可能导致电池系统高压、绝缘失效间接造成人员电击、电池系统起火等危险；（二）起火，直接烧伤人体；（三）爆炸，直接危害人体，包括高温烧伤，冲击波伤害和爆炸碎片伤害等；（四）电击，由于电流流过人体而引起的伤害。
所以工业和信息化部专门基于这些危险情况设计了电池安全的国标测试方法。目前国内电动车电池安全的测试还是使用的版国标，而最新发布的GB-《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中规定的：电池包或系统在由于单个电池热失控引起热扩散、进而导致乘员舱发生危险之前5分钟，应提供一个热事件报警信号，服务于整车热事件报警提醒乘员疏散。
通过对比可以发现，新国标取消了单体电芯针刺测试，将其作为热失控的触发条件之一。之所以这样做，一定程度上是因为行业内除比亚迪的刀片电池外，其他的动力电池的电芯单体无法通过针刺测试，故只能降低要求，在保障用户有足够的逃生时间的前提下，允许电池发生失控自燃的情况。
为何要进行针刺实验？
根据相关数据显示，以过去发生事故的新能源车为例。其中，与电池相关的自燃事故大多与电芯热失控密切相关。那么什么是热失控呢？电池的热失控是指电池内部化学反应的产热速率远高于散热速率，大量热量在电池内部积累导致电池温度急速上升，最终引起电池起火或爆炸。
针刺试验可以同时模拟导致热失控的内短路和外短路两种过程。目前，导致热失控的诱因主要有两种，一是机械电气诱因（如：针刺、碰撞等事故导致），二是电化学诱因（如：过充、快充、自发性短路等），电池单体热失控之后传递给相邻单体，随后大面积蔓延，最终导致安全事故的发生。
针刺实验的过程并不复杂，按照国标中的针刺试验方法规定，需要将电池充满电，用钨钢针垂直于电池将电池刺穿，整个电池的能量都会通过该针刺点在短时间内释放，钢针停留在电池中，观察1小时，不起火、不爆炸才算合格，在针对锂电池安全的多达多项试验中，针刺测试是被公认为最严苛、最难达成的安全测试项目。然而就是这样一项极为严苛的测试，被比亚迪的刀片电池成功攻克了。
超级安全，解决新能源车安全痛点
在比亚迪发布的实验视频中，比亚迪的这次针刺测试对比了目前市面上几种主流动力电池的测试表现与结果，除“刀片电池”外，三元锂电池与磷酸铁锂块状电池也同时面临刺穿考验，并且测试还通过在电池上方摆放盛有生鸡蛋的容器，以便在读取传感器数据显示之余，还可以直观地观察到电池在接受针刺测试时的温度变化给鸡蛋带来的物理变化。
“超级安全”是刀片电池最大的特点，测试结果也印证了这一点。当被针头完全刺穿后，“刀片电池”表面的最高温度仅有30~60℃左右，并没有出现燃烧或爆炸的情况，甚至连烟雾都没有看到，同时能清晰的看到在电池上放置的鸡蛋也没有发生任何变化，可以看出这块电池在短路情况下也极为安全。
用作对比测试的磷酸铁锂块状电池虽然也没有出现明火，但仍出现了冒烟情况且温度变化还是非常明显的，测试刚开始没多久，传感器显示表面温度到了℃-℃，电池上放置的鸡蛋也变成了焦糊状态。另一款三元锂电池的表现就比较“恐怖”了：针刺瞬间电池就发生了剧烈的化学反应，电池表面温度迅速超过℃，紧接着便发生起火爆炸，电池、鸡蛋容器全部被炸飞，如果是发生在实际行驶过程中，安全隐患还是非常大的。
根据比亚迪的介绍，刀片电池的安全性和续航表现的提升是源于比亚迪工程师对于电池包结构的重塑。传统的磷酸铁锂电池包含三层结构：电芯，模组和电池包，电芯和模组的支撑固定结构件会占据很大一部分空间，导致实际电池容量无法进一步提升。而比亚迪的“刀片电池”省去模组和大部分结构件，由电芯直接成包，对电池包的重塑使刀片电池单位体积能量密度提升50%。简单来说就是直接将电池部件拉长像刀片一样集成在边框上。而且更薄的厚度也进一步降低了穿刺过程中的热量累积，提升了电池包的强度和安全。
刀片电池获得业内与消费者的认同
今年4月7日，比亚迪董事长王传福宣布正式启用电池针刺测试作为企业标准。比亚迪刀片电池重新定义了新能源汽车动力电池的安全标准，同时也具备超级强度、超级续航、超级寿命、超级功率，这是比亚迪汉EV销量持续领先的基石。同时，比亚迪新能源车型的持续热销，就是消费者与市场最大的肯定。
9月搭载刀片电池的标准续航版豪华型汉EV正式开始交付，其拥有领先同级的安全性能，NEDC综合工况续航里程km，补贴后售价20.98万元，相比于特斯拉Model3来说，新推出的km版本车型，续航更长，安全更好，空间更大更豪华，配置更具竞争力。
据悉，除了比亚迪自己的新车将搭载刀片电池，还有不少汽车厂家也在跟比亚迪谈电池供应，预计很快就会有更多车型加入刀片电池的阵营。
本网点评：伴随电动汽车保有量大幅增加，交通安全事故的风险也相应上升，由动力电池引起的电动汽车安全问题，也是制约新能源汽车发展的主要因素。近期，出现的新能源汽车自燃事件，把动力电池安全性的话题推到了风口浪尖，而比亚迪“刀片电池”的出现，将电池安全提升到了一个新的高度，同时也让比亚迪“王朝”系列车型在激烈的竞争中脱颖而出。
