新能源汽車的自燃事件已經(jīng)發(fā)生過(guò)多起，這也代表著新能源汽車本身也存在不安全性，這也將成為新能源汽車的發(fā)展難題。

　　幾日前，網(wǎng)友在微博上傳了一段某國(guó)產(chǎn)新能源汽車在廣州馬路邊電池自燃爆炸的視頻，引起了全民關(guān)注。事發(fā)六天前，威馬新能源汽車在其成都研究院內(nèi)剛發(fā)生過(guò)自燃事件。就連新能源汽車的對(duì)標(biāo)對(duì)象特斯拉都未能避免這樣的狀況，北汽、野馬、榮威、比亞迪等也都先后被爆出過(guò)自燃問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高就直接指出，目前純電動(dòng)車最大的風(fēng)險(xiǎn)就是電池的安全性。

　　鋰電池的使用種類

　　眾所周知，新能源汽車的的優(yōu)勢(shì)就在于相較于以汽油為燃料的車更加低碳環(huán)保。它采用的是非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源，如鋰電池、氫燃料等。鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，除了新能源汽車之外，手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、移動(dòng)電源、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具等等。

　　目前，無(wú)論是全球知名的特斯拉亦或者國(guó)內(nèi)知名的小鵬汽車、蔚來(lái)汽車以及比亞迪等主流的新能源汽車使用的都是鋰電池。這些新能源汽車廠商使用的鋰電池按照正極材料分類又可以分為：磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池(包括NCA和NCM)、錳酸鋰池、鈷酸鋰池、鎳氫電池、鈦酸鋰池等。其中，特斯拉、北汽E200/150、廣汽傳祺GA5EV、北京奔馳、華晨寶馬5系、蔚來(lái)汽車等使用的都是三元鋰電池。而曾經(jīng)使用磷酸鐵鋰電池的比亞迪也在后來(lái)轉(zhuǎn)向了三元鋰電池陣營(yíng)。

　　但是無(wú)論是三元鋰電池亦或者磷酸鐵鋰電池，都躲不開易燃易爆的隱患。

　　今年8月，蘋果公司位于荷蘭阿姆斯特丹的零售商店就因iPad電池爆炸并向空氣中釋放潛在的有害物質(zhì)，零售店不得不緊急疏散店內(nèi)的消費(fèi)者暫時(shí)關(guān)門。而此前，三星、小米、華為等也都曾被爆出過(guò)手機(jī)自燃事件。多次事故顯示，當(dāng)人們充電不當(dāng)、或者環(huán)境溫度過(guò)高等情況下，極容易引發(fā)鋰電池自燃、爆炸，這也成為使用廠家的一塊心病。

　　使用鋰電池的原因

　　電池選擇上的局限，很大程度取決于電池自身的發(fā)展與商用條件。世界上第一個(gè)電池"伏特電堆"是用鋅板和錫板制成的，之后相繼出現(xiàn)了鋅、銅電池，濕電池、干電池，因不會(huì)遺漏、便于攜帶，干電池在之后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，爾后被愛迪生發(fā)明的可充電鎳鐵電池所取代。最終采用鈷酸鋰作為正極材料，金屬鋰作為負(fù)極材料而制成的鋰離子電池成為了市場(chǎng)最后的選擇。

　　相較于其他電池，鋰電池有著明顯的優(yōu)勢(shì)。它的使用壽命很長(zhǎng)，在六年以上，并且電池體積小、能量密度高，可達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的6到7倍。目前，特斯拉宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的21700電池系統(tǒng)能量密度就達(dá)300Wh/kg。與此同時(shí)，鋁電池具備高功率承受力，新能源汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可達(dá)到15-30C充放電的能力，這便于汽車高強(qiáng)度的啟動(dòng)和加速。鋰電池具有高低溫適應(yīng)性很強(qiáng)、綠色環(huán)保、生產(chǎn)過(guò)程中基本不消耗水等特性。

　　而電池的商用方面，因?yàn)槭艿襟w積重量、能量的儲(chǔ)存及釋放能力、保存時(shí)間、使用壽命、成本、使用便捷度、量產(chǎn)等多項(xiàng)條件限制，能夠進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的電池不過(guò)寥寥。綜合這兩方面原因，鋰電池成為了最佳解決方案。

　　雖然鋰電池本身的屬性決定了其"易燃易爆炸"的宿命，但并不是完全無(wú)法降低風(fēng)險(xiǎn)和安全性的。無(wú)論手機(jī)企業(yè)亦或是新能源汽車公司，通過(guò)合理的電池管理系統(tǒng)以及熱管理系統(tǒng)，電池就能夠保證安全，也不會(huì)發(fā)生爆炸或者自燃現(xiàn)象。

　　鋰電池安全性問(wèn)題解決方案

　　針對(duì)鋰離子電池在材料、制造和使用過(guò)程中的諸多安全隱患，如何對(duì)容易產(chǎn)生安全問(wèn)題的部分進(jìn)行改進(jìn)，是鋰離子電池制造商需要解決的問(wèn)題。

　　1、提高電解液的安全性

　　電解液與正、負(fù)電極之間均存在很高的反應(yīng)活性，尤其在高溫下，為了提高電池的安全性，提高電解液的安全性是比較有效的方法之一。通過(guò)加入功能添加劑、使用新型鋰鹽以及使用新型溶劑可以有效解決電解液的安全隱患。

　　根據(jù)添加劑功能的不同，主要可以分為以下幾種：安全保護(hù)添加劑、成膜添加劑、保護(hù)正極添加劑、穩(wěn)定鋰鹽添加劑、促鋰沉淀添加劑、集流體防腐添加劑、增強(qiáng)浸潤(rùn)性添加劑等。

　　為了改善商用鋰鹽的性能，研究者們對(duì)其進(jìn)行了原子取代，得到了許多衍生物，其中采用全氟烷基取代原子得到的化合物具有閃點(diǎn)高、電導(dǎo)率近似、耐水性增強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一類很有應(yīng)用前景的鋰鹽化合物。另外，以硼原子為中心原子、與氧配體螯合得到的陰離子鋰鹽，具有很高的熱穩(wěn)定性。

　　對(duì)于溶劑方面，很多研究者提出了一系列新型的有機(jī)溶劑，如羧酸酯、有機(jī)醚類有機(jī)溶劑。另外，離子液體也有一類安全性高的電解液，但是相對(duì)普遍使用的碳酸酯類電解液，離子液體的粘度高個(gè)數(shù)量級(jí)，電導(dǎo)率、離子自擴(kuò)散系數(shù)較低，離實(shí)用化還有很多工作要做。

　　2、提高電極材料的安全性

　　磷酸鐵鋰以及三元復(fù)合材料被認(rèn)為是成本低廉、“安全性優(yōu)良”的正極材料，有可能在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)中普及應(yīng)用。對(duì)于正極材料，提高其安全性的常見方法為包覆修飾，如用金屬氧化物對(duì)正極材料進(jìn)行表面包覆，可以阻止正極材料與電解液之間的直接接觸，抑制正極物質(zhì)發(fā)生相變，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低晶格中陽(yáng)離子的無(wú)序性，以降低副反應(yīng)產(chǎn)熱。

　　對(duì)于負(fù)極材料，由于其表面的往往是鋰離子電池中最容易發(fā)生熱化學(xué)分解并放熱的部分，因此提高SEI膜的熱穩(wěn)定性是提高負(fù)極材料安全性的關(guān)鍵方法。通過(guò)微弱氧化、金屬和金屬氧化物沉積、聚合物或者碳包覆，可以提高負(fù)極材料熱穩(wěn)定性。

　　3、改善電池的安全保護(hù)設(shè)計(jì)

　　除了提高電池材料的安全性，商品鋰離子電池采用的許多安全保護(hù)措施，如設(shè)置電池安全閥、熱溶保險(xiǎn)絲、串聯(lián)具有正溫度系數(shù)的部件、采用熱封閉隔膜、加載專用保護(hù)電路、專用電池管理系統(tǒng)等，也是增強(qiáng)安全性的手段。

　　解決現(xiàn)在汽車的安全性也是新能源汽車企業(yè)在發(fā)展中待需解決的問(wèn)題，這也是企業(yè)對(duì)消費(fèi)者必須承擔(dān)的責(zé)任。