智電汽車高質(zhì)量發(fā)展，動力電池須防患于未“燃”

文/本刊記者 黃帥 王素

根據(jù)官方數(shù)據(jù)，2018年我國新能源汽車起火事件至少發(fā)生40起。而2019年以來，新能源汽車起火事件依然頻發(fā)，這引發(fā)市場及輿論對于電動汽車安全的關(guān)注及擔憂。

事實上，動力電池的安全和性能，正戳中新能源汽車當下亟須解決的產(chǎn)業(yè)痛點。電動汽車的安全問題，很大程度上就是電池安全問題。基于此背景，享譽全球的產(chǎn)品安全事業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者UL近日在常州投資建立其全球首家動力和儲能電池實驗室，其進一步拓展在新能源汽車行業(yè)“護航”能力和戰(zhàn)略布局，并深耕中國市場的決心和愿景可見一斑。

動力電池自燃原因復(fù)雜

來自2019年世界新能源汽車大會的數(shù)據(jù)顯示，2018年我國共發(fā)生各類電動汽車安全事故52起，2019年1—5月共發(fā)生19起。在這些事故發(fā)生場景中，有29%是在充電時發(fā)生的，有19%是在行駛時發(fā)生的，還有19%是在停放時發(fā)生的。

從技術(shù)層面看，電池安全包括熱安全、電安全、機械安全和功能安全四大類型，其中任何一種失效，輕則影響電動汽車的功能，重則引起起火自燃。而導(dǎo)致電動汽車起火的主要原因，又包括電池自身問題、電池連接問題、電池受外界不正常影響、充電連接問題、日常性使用問題和出現(xiàn)問題后的迅速處理六大方面。

尤其從電池自身安全水平來看，由于受到設(shè)計水平、制造能力等因素制約，部分動力電池的電芯可能出現(xiàn)工藝不良的情況。另外，此前電動汽車過于依賴補貼，行業(yè)不可避免地陷入“價格戰(zhàn)”層面，導(dǎo)致部分企業(yè)為了節(jié)約成本，將電池管理系統(tǒng)（BMS）的保護水平降低，最終埋下失控“火種”。隨著國家新能源補貼逐步退出，部分動力電池企業(yè)的發(fā)展未來或走向“擴大產(chǎn)量、降低成本”，這勢必帶來更嚴峻的安全問題。

電池安全應(yīng)防患于未“燃”

眾所周知，動力電池系統(tǒng)的能量密度、續(xù)航里程和單位能耗，是我國新能源汽車政策的三大核心。一方面在產(chǎn)業(yè)政策的指引下，整車企業(yè)為了能夠很好地迎合補貼政策要求，不斷提升電池能量密度；另一方面，新能源汽車市場的快速增長發(fā)生了供需失衡，導(dǎo)致電池的核心原材料價格持續(xù)暴漲。一系列因素最終導(dǎo)致動力電池行業(yè)2018年全行業(yè)“大躍進”。

馮皓UL全球副總裁、大中華區(qū)總裁

周威方UL互聯(lián)科技事業(yè)集團總裁

王昊博UL汽車業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)

追求大幅度提高電池的能量密度，對動力電池的設(shè)計水平、制作工藝等提出了更高的要求，比如工藝設(shè)計愈加復(fù)雜且不同環(huán)節(jié)的一體化設(shè)計要求更高等，亟須電池生產(chǎn)企業(yè)培養(yǎng)防患于未“燃”的能力。在產(chǎn)品開發(fā)初期，企業(yè)就應(yīng)建立一個足夠全面的風險防范體系，從原材料到設(shè)計、制造工藝，按照嚴格的電池標準管控，達到各個要素在各個維度的最佳平衡，以確保如此高能量密度的電池依然能安全地達到工程師所希望的設(shè)計標準，最后實現(xiàn)樣品與批量生產(chǎn)之間盡量小的差異性。

UL互聯(lián)科技事業(yè)集團總裁周威方對記者表說：“UL組織撰寫過10部關(guān)于電池的標準，而且擁有一支很強的研發(fā)團隊研究電動汽車電池系統(tǒng)帶來的安全問題。功能性安全是智電汽車很重要的組成部分。基于此，UL不久前收購了專注于汽車功能性和自動駕駛安全的kVA公司，以填補這方面的空白。”

提到電池自燃帶來的安全問題，周威方補充說，實際上，新能源汽車電池還存在另外一種安全隱患需要引起足夠重視，即網(wǎng)絡(luò)安全。“因為汽車電池是模塊管理系統(tǒng)，未來如果黑客在汽車充電時攻擊某個電池模塊，重新設(shè)計電池系統(tǒng)，這種風險引發(fā)的后果就十分嚴重。因此，網(wǎng)絡(luò)安全對今后整個電動汽車發(fā)展格外重要。”他解釋道。

在新能源汽車出口過程中，也可能涉及電池運輸?shù)囊恍┌踩紤]。目前我國電動汽車整車廠為了實現(xiàn)出口，往往采取小批量、定制化的生產(chǎn)模式，以滿足出口目的國的市場準入要求，導(dǎo)致成本較高。因此，目前國內(nèi)電動車生產(chǎn)量大，出口比例相對較小。“像國內(nèi)寧德時代正在歐洲開始投資建設(shè)電芯廠，我相信不久的將來整個產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)化可能促進電動汽車的出口。”UL全球副總裁、大中華區(qū)總裁馮皓告訴記者。

我國正走在智電汽車趨勢的全球最前沿，UL制定的電池安全標準能夠為這些“弄潮兒”引領(lǐng)事業(yè)保駕護航。“根據(jù)UL制定的動力電池性能與安全標準，我們在測試一個電池產(chǎn)品的安全性時不單單只看最后一個總成件，而是從最小的材料到最細的線數(shù)走向都會提出相應(yīng)的設(shè)計指導(dǎo)建議，以保證零部件供應(yīng)商所提供的電池包或電芯均達到一個相對較高的安全基準。最終，它將降低整車廠的采購成本和開發(fā)成本，讓市場更有信心銷售電動汽車，讓客戶更有信心購買新能源汽車。”UL汽車業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)王昊博說。

UL助力智電汽車安全發(fā)展

2019年7月22日，美國UL總裁兼首席執(zhí)行官偉廉仕（Keith Williams）與常州市政府領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家和企業(yè)高層共同見證了落戶常州的UL動力和儲能電池實驗室奠基儀式。據(jù)記者了解，此次UL建立的動力和儲能電池實驗室占地面積達9000平方米，預(yù)計于2020年4月正式投入運營，它是UL為助力中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的戰(zhàn)略性投資項目。

UL官方介紹，這座UL首個專注于新能源汽車領(lǐng)域的電池實驗室，集合了UL在電池安全、充電系統(tǒng)以及電網(wǎng)集成領(lǐng)域獨特的專業(yè)知識，為新能源汽車制造商和動力電池制造商提供貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈的安全解決方案，涵蓋電池安全設(shè)計、電池性能和可靠性驗證、電池管理系統(tǒng)功能安全，以及V2G充電、電網(wǎng)整合、電池梯次利用、儲能系統(tǒng)和功能安全服務(wù)等各個方面。

“電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要方向，在新的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢面前，中國汽車行業(yè)恰逢其時，有機會在這一輪汽車技術(shù)的變革中參與全球?qū)υ捙c競爭。同時，2019年被稱為中國5G商用元年，5G的高速率、低延遲、低功耗以及萬物互聯(lián)的特性，結(jié)合車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、高精地圖以及基于數(shù)據(jù)的服務(wù)，也將為汽車行業(yè)開啟全新的商業(yè)模式。在如此大潮面前，UL沒有理由不重金投資中國市場，為新能源汽車高質(zhì)量發(fā)展賦能。

“UL在電池領(lǐng)域的專業(yè)積淀正得以充分發(fā)揮，可以將我們在國際市場上的經(jīng)驗與本地實踐積極結(jié)合。”周威方表示，目前，UL已與很多中國頂級汽車制造商建立了合作關(guān)系，幫助其在新能源汽車電池安全及性能等方面全產(chǎn)業(yè)鏈把控風險，助力其在競爭激烈的新能源汽車國際舞臺上建立品牌勢能。

安全是新能源汽車發(fā)展的底線，是越來越多新能源汽車“準使用者”關(guān)切的頭等大事，相信在UL這樣專注于新能源汽車高質(zhì)量發(fā)展的第三方機構(gòu)助力下，在新能源汽車產(chǎn)業(yè)各參與方的共同努力下，智電汽車將載著人類夢想駛向更美好的生活。