“不起火、零自燃”！新能源汽车品牌们纷纷打出超级卖点，备受关注。这真的可以实现吗？一文看懂新能源汽车的电池安全保护技术。

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01新能源汽车到底有多受欢迎？

据中汽协、乘联分会数据，截止今年7月，新能源汽车国内销量522.6万辆，同比增长34.3%，渗透率达51.1%，同比提升15%。换句话说，每销售100辆乘用车，一半都是新能源。

8月11日，国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》，意见指出要大力推广新能源汽车，推动城市公共服务车辆电动化替代，到2035年，新能源汽车成为新销售车辆的主流。

然而，随着新能源汽车的大量普及，自燃、爆炸事故时有发生。

02新能源汽车电池为何频频起火？

8月初，韩国仁川一公寓地下车库停放的电动汽车自燃引发火灾，40辆汽车被烧毁，100辆车遭到热损和熏黑，480多户停水停电，灭火动用了80部消防车，200余名消防人员，事故损失高达千万元。

据央视网今年6月的一则报道，近六年的新能源汽车火灾报告显示，每年6~8月都是自燃高发期，但自燃率呈下降趋势，已经从2021年的1.85/10000降低到了0.96/10000，甚至低于燃油车的1.5/10000。

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尽管如此，这并不意味着可以掉以轻心，事实表明，新能源车自燃后更难扑救。由于灭火时有水做导体，很容易引起复燃，甚至间隔5~6天还可能发生复燃。

为什么新能源汽车频频起火？主要原因分两大类。一类是内因，如电池企业在电芯制造过程中混入粉尘杂质、极片边缘毛刺，枝晶、析锂等；另一类是外因，如车辆碰撞、异物刺入、电池过充过放、高温暴晒等。这些诱因会造成电池热失控，进而引发电池起火。

03电池热失控时都发生了什么？

热失控是指电池单体放热连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。从开始自产热到热失控结束，锂离子电池会经历高温容量衰减、SEI膜分解、负极活性物质与电解液反应、隔膜熔化、正极活性物质分解、电解液分解、负极活性物质与黏结剂反应、电解液燃烧等过程。

整个过程会生成大量气体，如氧气、二氧化碳、乙烯、乙烷、丙烯、一氧化碳、氢气等，并产生大量的热，其在电池内部快速积累，使电池内部温度、压力迅速增大，进而引起燃烧甚至爆炸事故。

多篇报道显示，电池从冒烟到起火，短则5秒，长不过3~5分钟；从车外可见明火到驾驶舱起火，仅有64秒，留给人们的处理、逃生时间非常有限。

04如何提升电池安全？

为保障新能源汽车动力电池安全，我国出台了三项强制标准，《‌电动汽车安全要求》（GB 18384-2020）、《‌电动客车安全要求》（‌GB 38032-2020）‌和《‌电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB 38031-2020）。

今年5月还对GB 38031进行修订，发布《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（征求意见稿）。其适用范围从原来的“电动汽车用锂离子电池和镍氢电池等可充电储能装置”扩大至各类“电动汽车用动力蓄电池”，且要求动力电池要最终达到“发生热失控后不起火、不爆炸”，让车内乘员有足够的逃生时间。

为了提升电池安全，各大电池厂商及车企纷纷在电池的材料、结构、电池管理等方面不断加码。

　　电池材料上，磷酸铁锂电池热稳定性较好，耐高温，三元锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池次之；

　　防火隔热材料上，多采用气凝胶、云母、防火涂料、热陶瓷等，其中气凝胶是电芯隔热最理想的材料，不仅质量轻、强度高，隔热效果也是传统隔热材料2至5倍；

　　结构设计上，一般会进行防尘防水、防火阻燃、泄气阀等设计。也有车企采用新型设计，如小米SU7采用“电芯倒置”技术，泄压阀朝下，极端情况快速向下释放能量，最大程度保证乘员舱安全；

　　电池管理上，通过电池管理系统（BMS），对电芯的电压、电流、温度等进行监测，结合自然散热、强制风冷、液冷、直冷等方式，保持电池内和电池间的温度均衡，防止电池过热。

05热失控前的最后一道防线

值得注意的是，利用多原理传感技术对电池热失控前期进行监测，并联动汽车消防灭火装置遏制火灾发生，是新能源汽车电池安全的最后一道防线。

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（征求意见稿）给出“针刺、外部直接加热、在电池单体内部布置加热片”三种热失控触发试验方式，制造商可任选其一。

如未触发，则试验通过；如电池单体发生热失控，则应提供报警信号，且报警信号的发出时间应不晚于触发单体热失控之后的5分钟。

►►►锂电池热失控多合一传感器

电池热失控的不同阶段会析出多种气体，并能引发温度、气压等参数的变化。基于此，汉威科技集团研发推出锂电池热失控多合一传感器。

锂电池热失控多合一传感器可以对PACK电池包热失控触发前释放的微量CO2、CO、VOC气体浓度，以及温度、压力进行实时精准监测，并与汽车BMS联动，一旦监测到指标异常，将立刻发出预警，启动电池消防灭火装置，为驾乘人员争取更多逃生时间。

►►►阵列式柔性薄膜压力传感器

同时，新能源汽车电池发生热失控之前会分解出少量的气体，并造成电池鼓包形变，或是因外部碰撞造成电池包变形，这些都会导致电池包表面的压力发生变化。基于此，汉威科技集团还创造性地将阵列式柔性薄膜压力传感器用于PACK电池包的鼓包检测。

阵列式柔性薄膜压力传感器可以及时监测到轻微的压力变化，结合汽车BMS，可以智能评估、分析发生燃烧、爆炸的可能性，并更早地发出预警，联动电池消防灭火装置，为驾乘人员争取更长的应急处理及逃生时间。

06结语

电池安全不仅关系到新能源汽车自身驾乘人员的生命财产安全，还关系到周边车辆、人员、建筑及空气、水土等的公共安全与公众利益。通过多技术路径融合发展，共同保障电池安全成为业界共识。

汉威科技集团将以领先的新能源汽车电池安全传感器解决方案，助力电池厂商、新能源车企产品的升级迭代。同时，汉威科技集团还有汽车舒适化、智能化传感器解决方案，可以为汽车消费者打造更健康、舒适、智能的驾乘环境。

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