隨著今年電動汽車自燃起火事故的增多，發展到現在目前保有量334萬規模的電動汽車也迎來一個“探討時刻”——如何保證電動汽車安全？尤其隨著電芯的進一步降本、升級和發展，未來電動汽車的安全如何從電芯、電池系統和整車這樣的多個維度保證安全性。這里面有不少的內容值得細細考慮，特別是要從各個環節上去評估技術達到穩定和安全的周期。

      1） 現有電芯的能量密度和開發周期

      新能源汽車的發展離不開補貼政策的推動，由于國家和地方政府補貼的金額與電池能量密度掛鉤，如下圖里面有系數的關系，這推動著整車企業選用更高能量密度的電池系統方案，往前推導就是選擇三元電池的技術路線。實際上2017年以來，盡管三元電池成本高，但是因其能量密度高，對應補貼金額也高，從整車角度合算的最終成本和收益，選擇三元電池的效用要遠高于之前使用很多的磷酸鐵鋰。這一方面推高了電池原材料、特別是鈷和碳酸鋰的價格，特別是在2018 年，能量密度低于120Wh/kg補貼系數為0.6，這使得電池系統在乘用車中全面往三元方向走，磷酸鐵鋰電池在國內乘用車領域基本被三元電池替代。

▲圖1 與電池系統能量密度掛鉤的補貼政策的影響

      2019年6月，在純電動乘用車領域一共生產了9.8萬臺，其中磷酸鐵鋰（<180Wh/kg）一共7562臺，多元復合（188Wh/kg）1886臺，NCA（218Wh/kg）752臺，三元NCM一共8.78萬臺。如果按照電芯的能量密度進行分類，在200Wh/kg-210Wh/kg的占了62.6%。

▲圖2 2019年6月份純電動汽車產品的電芯能量密度分布情況

      如果我們進一步細分到企業來看，目前主要的進度為：

▲圖3 2019年6月現有上車電芯能量密度的分布情況

      我們仔細看一下2019年上半年電芯的規格，這些電芯的開發周期，就受制于前面所說的政策更新的時間。這里電芯開發的過程還有接受的過程，能量密度、成本兩個主要的選型推動企業在電芯同規格上面做迭代，也就成了國內普遍存在的公版的電芯效應。

      在接受這些結果的時候，從傳統的汽車質量角度出發的，從設計、制造和材料等等細致的要求，就沒辦法跟得上了。

表1 2019年上半年的主流電芯：

      1） 后補貼時代如何達到平衡點？

      后補貼時代，在雙積分政策里是沒有能量密度的要求的，我們現在來看電池的特性中，安全、成本、壽命、能量密度、快充特性等，原本通過國家的認證體系來保證的安全是沒辦法按照傳統車輛的安全性來衡量的，這就需要車企內部在原有的國家最低安全性標準上有自身（更高）的要求。

▲圖4 電池本身的發展進入新一輪的博弈

      電芯的能量密度是電池企業在電芯不斷降本和優化的過程，其中的調整節奏有點像是手藝活，是建立在一個安全的基準上的，主要的幾個企業按照Wh/L來提高單個電池系統內可用電量，主要電芯特性的蜘蛛圖有局部調整，是按照這個過程來推進。歐陽老師之前說的“在300Wh/kg上盡快做到安全和高能量密度”，但這對國內企業是一個不小的考驗——預計完全實現該目標的時間點可能要放到2023年之后了。

▲圖5 這幾家領先的電池企業跑在前面的也在拉開差距

      在純電動汽車的發展回歸正常的節奏，是從車企的各個考慮維度對待電芯的要求，在電芯安全上面比較全面的評估，在電芯的產線上面增加各個環節的檢查點，確認質量數據——這個過程是從超級電池供應商的發展模式，慢慢過渡到不同的電池供應商根據車企的差異化需求來進行開發和生產。比如在相同的規格尺寸下，選用不同的體系來平衡里面的參數，特別是容量、壽命和快充特性特點，對于電芯的濫用安全性的邊界，也需要企業根據自身需求來做些差異化考慮。

▲圖5 電芯熱失控和熱失控傳播的控制

      如前文所說，對于電池成本下降的追求，是站住腳的關鍵。我們把這些因素排一排序，這就涉及到策略問題了——推進純電動汽車的滲透率往上走，需要哪些前提條件，僅僅憑借大規模的平臺和整車層面的制造能力？我覺得過于樂觀了。如韓系電池所引導的三元電池路線，在接下來的電池發展中，成本和特性到底能對我們的電動汽車帶來多大的支撐，仍需要不斷地觀察。

表2 不同節點的成本：

      小結：

      現在的當務之急，還是對之前快速發展過程中出現的問題，予以一定的控制與糾偏，把“電動汽車安全”的口碑給維持住。然后給予前端足夠的時間，把安全性逐步做周全，客觀上電芯的高速迭代也使得車輛的價值縮水太快——這使得老車主完全無法接受，車輛價值和手機的價值貶損速度相似了。此外，把可能存在一些漏洞的產品交到用戶手里，后期怎么處理解決也是讓車企頭疼的問題。總之，這一兩年電池層面的發展的準備工作，對未來整個電動汽車領域的發展至關重要。

      作者介紹：
 

      朱玉龍，資深電動汽車三電系統和汽車電子工程師，目前從事新能源汽車電子化工作，10年以上的新能源汽車專業從業經驗，在電池系統、充電系統和電子電氣架構方面有較深的認識和實踐，著有《汽車電子硬件設計》，開設《汽車電子設計》公眾號。