如何分辨动力电池使用的安全性？央视硬核试验揭晓答案

知悉动力电池种类，怎样的性能指标才算安全？

在全球节能减排的大背景下，汽车产品逐步向轻型化、更安全、低能耗的方向发展，新能源汽车成为家庭购车的首选。伴随着新能源汽车的保有量增多、使用年限的增加，叠加高温天气造成的影响，新能源汽车起火的事故时有发生，引发了公众对电动汽车安全的关注。

对于新能源汽车而言，动力电池对整个电动汽车的运行和安全性都有着重要影响。新能源汽车携带大能量密度的动力电池，并采用高压电气系统进行能量转换，如果受外部影响，使内部电池系统遭受冲击、挤压等机械损伤，就可能引起漏电、起火、甚至爆炸等安全事故。

不同类型的新能源汽车电池性能存在较大差异。当今新能源车动力电池按正极材料的不同主要分为磷酸铁锂电池和三元锂电池。磷酸铁锂有较高的安全稳定性、较长的循环寿命，而三元锂电池重量轻、充电效率高。磷酸铁锂电池在电动车电源、大规模储能等方面得到了非常广泛的应用。之后，比亚迪又从多技术层面对磷酸铁锂电池进行创新性优化设计，研发出了超级磷酸铁锂电池，也就是“刀片”电池。

电动汽车的电池是当前汽车行业最为重要的储能装置之一。汽车要想达到一定的行驶周期、达到一定的续航里程和加速动力水平甚至是整体安全性能，就需要对电池不断进行试验和研究。毋庸置疑，这对电动汽车的电池系统研究具有重要的战略意义。动力电池性能在试验和应用过程中得到不断的测试和验证，催发动力电池系统的优化和改进，保障新能源汽车安全技术标准不断完善，让消费者放心购买、安心使用。

基于以上原因，央视科教频道《实验现场》节目中对这三类电池进行了“针刺试验”，并单独对装载了磷酸铁锂刀片电池的新能源汽车进行了“双面侧柱碰试验”，验证不同电池在极限工况下的反应情况，从而让大家了解不同电池的综合性能。

动力电池安全性的测试与评价１——针刺试验

“针刺试验”是行业内外公认的对电池电芯安全性最严苛的检测手段。

当电动汽车遭遇极端的碰撞事故，有可能会发生尖锐物体刺穿电池的情况，继而引发起火或爆炸的险情。“针刺试验”可直接观测到电池是否发生热失控，进而考核电池的安全性能。根据国标电动汽车用动力蓄电池安全要求，电池单体必须满足过充电、过放电、外部短路、加热、温度循环、挤压安全性的要求，而“针刺试验”不在其列。

“针刺试验”现场，将直径5mm的钢针以1mm/s的速度分别刺穿磷酸铁锂电池、三元锂电池及磷酸铁锂刀片电池这三类电池单体，并布置传感器对试验进行实时监控，监测当时的电压、温度，用于考量电池是否发生了热失控。

试验过程中，电池单体在试验中发生了起火、冒烟等现象，引发了热失控；磷酸铁锂方形电池单体在针刺后没有起火爆炸，但也出现了电解液泄露、冒烟的状况。而刀片电池单体在试验全程没有出现起火、没有冒烟及爆炸的情况，温度基本维持在室温状态，同时电压没有明显变化，整体的可靠性及安全性表现良好。

动力电池安全性的测试与评价2——双面侧柱碰试验

对于新能源汽车而言，相比传统燃油车除了要考虑整车结构和乘员保护安全性，还要考虑整车碰撞发生后的电安全。因此，《实验现场》还单独对安装了磷酸铁锂刀片电池包的新能源汽车进行了“双面侧柱碰试验”。

碰撞安全系数是考察新能源汽车安全系数的一个至关重要的指标。侧面柱碰相比起正面碰撞，碰撞点更集中，碰撞面积更小，会对车辆产生强大的“切割力”，考验难度极大。而双面侧柱碰的形式，在单次侧柱碰的基础上更大程度地增加了试验难度，模拟更极端的连环撞击工况，对于新能源车型的考验难上加难。

此项碰撞试验所使用的电动汽车“海豹”车身长4.8m，宽1.875m，高1.46m，装配的是磷酸铁锂刀片电池包，汽车电量充至95%即开始试验。试验现场模拟了一家三口驾车出行发生侧滑失控的场景，并在假人身上安装了各类精密仪器，最后根据其反映的数据结果评价人体受到的伤害指数。

试验中，测试车辆以32km/h的速度从110m的定点位置侧面撞击直径为254mm的圆形钢柱。32km/h为欧洲、日本和中国通用的侧面柱碰的碰撞速度，模拟了城市道路驾驶的平均时速，可更好地评价车辆在城市道路发生碰撞时的安全性能。

在经过第一次主驾驶位的侧面柱碰试验之后，测试车辆结构完整，标记点和实际碰撞点完全重合，前后车门均能很好地打开，侧部气帘全部正常展开，对乘员头部的保护和支撑作用效果明显。

第二次的柱碰试验相当于车型双向剪切式碰撞，而试验之后的车身依然保持比较完整的结构，没有发生明显的形变。电池包也没有明显的起火和自燃，无电解液泄露现象，仍然处在良好的工作状态。通过云图扫描、数据分析，得出最大侵入量点还是在碰撞点183.5mm，远远低于传统燃油车300mm形变量的平均值，证明了自身优势。

从电池单体到整车技术，新能源汽车“安全升维”。

通过针刺试验和双面侧柱碰试验可验证，电动汽车通过采用化学性能稳定的电池材料、优化电池包内部结构、提高整车材料的强度与钢度，都可以有效避免电池热失控的发生，降低电动汽车的起火风险，提高整车的安全性能，保障乘员安全。

磷酸铁锂刀片电池是比亚迪研发多年的“超级磷酸铁锂电池”，电池回路较长，表面积大且散热快，相比传统造型的电芯，刀片电池的体积利用率提升了50%以上，更安全、强度更高、续航更久，对于整车设计来说，可有效降低整车风阻，提高空间利用率，顺带减少刮碰，而且在整车解决方案上也更有利。同时，CTB电池车身一体化技术，使得电池既是能量体又是结构件，所以在发生侧柱碰撞时，整个结构会把碰撞能量有效地吸收和扩散掉，来保证车内乘员和电池的双项安全。

根据我国法规要求，动力电池需要经过国家级专业检测机构的检测，满足国家强制性标准才可上市销售。专业机构与车企自身在每个阶段层层把关不断进步，从技术水平来看，我国已基本攻克了动力电池、整车控制系统等主流电动化关键核心技术，并通过技术辅助，有效减少汽车事故数量以及事故对人的伤害。随着新兴技术的突飞猛进，电动汽车将成为连接绿色能源、智能制造、移动互联、人工智能等领域创新科技的重要载体，给人们带来更安全、更便捷、更美好的出行体验。