浅谈车载动力电池安全(2)：除了针刺之外，车企还能如何确保电池“不自燃”  
——兼谈对于研发样车的燃烧痕迹的原因辨析（以网传的“汉”车型图片为例）  
    
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在上一篇帖子“浅谈车载动力电池安全(1)”中，已经谈了车企确保电池“不自燃”的两项核心关键实验：电芯热失控实验与电池包热扩散实验；并分别谈了各家车企在电芯层面、pack层面采取了什么样的安全技术措施，它们在实现电池包“不自燃”的这条路上各自达到了什么样的安全层级。  
    
这两项处于第一梯队的关键实验能够直接地反映车企电池的安全层级。除了第一梯队的关键项目之外，车企在研发验证过程中，还会通过其它一系列第二梯队的实验项目来全方位保障电池“不自燃”的安全性。  
    
对于安全级别较低的电池包来说，这些第一梯队和第二梯队的研发验证实验都有可能会造成电池发生燃烧或者整车发生燃烧；  
    
对于安全级别很高的电池包来说，这些第一梯队和第二梯队的研发验证实验都不会造成电池发生燃烧或者整车发生燃烧，只在极少数的情况下会造成整车有燃烧痕迹。  
这种能够满足各种严苛要求的电池包，在装车使用后的实际驾驶工况中，发生“自燃”的概率就会趋近于0。  
    
近来，网传有一张“汉”车型的图片，这张图片中的研发样车外观有燃烧的痕迹，有一部分网友由此误认为这辆“汉”是发生了电池“自燃”导致整车燃烧。  
    
下面就逐一分析：  
①车企如何通过这些第一梯队和第二梯队的研发验证实验来保障电池“不自燃”的安全性；  
②通过这些第一梯队和第二梯队实验的企业标准，如何辨析车企电池包所达到的安全水平；  
③在什么情况下会造成研发样车有燃烧痕迹；  
④如何辨析研发样车产生燃烧痕迹的原因（以“汉”车型的图片为例）；  
⑤为何这类图片会在流出后引起误解；  
⑥是否应该期待其它车企也流出类似的图片。  
    
一、新能源车型的研发样车在什么情况下可能会发生燃烧？  
    
1. 新能源车型在研发样车验证阶段，会依次开展以下三个层次的验证实验：  
（1）对单体电芯开展强制实验项目；  
（2）对电池包开展强制实验项目；  
（3）电池包装车以后，整车开展强制实验项目。  
    
以上三个层次的强制实验项目的数量，由各家车企自行制定的企业标准所规定；各家车企的企业标准=国标GB项目+自行参照国际标准增加的项目。在新能源车型的安全可靠性实验和安全abuse实验方面，企业标准要求最为繁复和严苛的国内车企是比亚迪、上汽，其次是广汽、长城、吉利，普通层级的则是东风、奇瑞、蔚来、威马、小鹏、哪吒等。（这与后面第二节各点中的考察、辨析内容有关）  
    
2. 在1.(3)阶段（也就是网传的“汉”图片中所处的那一个阶段），可能会造成整车产生燃烧痕迹的实验项目有：  
①整车碰撞实验，  
②底部球击实验，  
③整车火烧实验。  
    
那么，在上一个帖子中提到的热失控实验、热扩散实验，以及其它abuse类型的实验（热箱高温实验、过充实验、挤压实验、外短路实验、振动实验、浸水实验、加速度冲撞实验）也有可能会引起燃烧，它们为什么没有列在这里呢？  
    
因为它们都是在1.(2)阶段开展的验证实验，在1.(3)阶段已经不会再开展。  
    
    
二、 如何辨析研发样车的燃烧痕迹来自于什么实验项目？  
    
如上一节中所提到的，一、1.(3)阶段有3个项目可能会导致车辆有燃烧痕迹，下面就逐一对这3个项目进行辨析。  
    
1. 第①个项目：整车碰撞实验  
    
(1) 在一、1.(2)阶段，对于电池包会开展两项同类型的前置实验：  
a. 挤压实验（x/y方向）；  
b. 加速度冲撞实验；  
    
当某家车企的产品，在a.b.这两项实验中是踩点着国标的要求通过，  
并且做完热扩散实验之后的电池包只具备D1、D2、D3级别的安全性时（每个安全级别的含义见上一篇帖子），  
    
那么：  
在整车碰撞实验中，这家车企的产品就会发生如下情况：  
由于整车碰撞的冲击力大于在一、1.(2)阶段的a.b.两项实验的国标要求，此时电池包的pack层级的安全技术措施可能发生失效 → 如果电池包不具备D4层级的安全性，内部某节电芯有可能在大于a.b.的额定冲击力的情况下发生热失控 → 再叠加上pack层面的防护措施已失效，  
此时电池包就有可能发生起火燃烧，并导致整车有燃烧痕迹。  
    
(2)如何辨析是否该项目导致燃烧痕迹？  
    
①考察车企的企业标准中，对于一、1.(2)阶段a.b.两项实验的要求是否高于一、1.(3)阶段的整车碰撞实验的要求；  
②考察车企的企业标准中，对于电池包的热扩散实验要求是否达到D4层级的安全性。  
    
(3)对于网传这张“汉”图片的辨析结果如何？  
    
①对于“汉”车型，比亚迪在a.实验中的标准是＞800kN（＞国标的8倍，业内最高；其它绝大部分车企的标准是＜200kN），  
b实验中的标准是＞60g（＞国标的2倍），  
远远高于国标，也远高于一、1.(3)阶段的整车碰撞实验中所承受的冲击力；  
②对于“汉”车型，电池包已经达到D4安全层级。  
    
所以，在该项实验中不会发生燃烧情况。  
    
——顺带提一句，这种在企业标准中对于a.b.两项实验的超高要求带来的直观差异是什么？  
    
直观的差异就是各车企在整车碰撞实验中能够达到的速度限值不同：  
例如，在IIHS、E-NCAP、C-NCAP、C-IASI、NHTSA等国内以及国际各大汽车碰撞测试机构中，都只需要按＜65km/h的时速开展整车正面碰撞测试；  
绝大部分车企在研发验证实验中开展的整车正面碰撞实验速度＜85km/h，  
但是在“汉”车型中，整车正面碰撞实验速度达到了120km/h（业内最高，顶格达到国内高速公路上限速度值）——并且比亚迪在a.b.两项前置实验中所达到的电池安全标准，还能支撑这项整车碰撞实验的速度限值继续提高。  
    
    
2. 第②个项目：底部球击实验  
    
(1) 在一、1.(2)阶段，对于电池包会开展两项同类型的前置实验：  
a. 挤压实验（x/y方向）；  
c. 撞击实验（z方向）——国标无此项，为国际标准中附加项；  
    
当某家车企的产品，在a.这一项实验中是踩点着国标的要求通过，  
并且没有采取c.这一项国际标准中的附加题实验/或者在c.这一项实验中是踩点着较低的要求通过，  
并且做完热扩散实验之后的电池包只具备D1、D2、D3级别的安全性时，  
    
那么：  
在底部球击实验中，这家车企的产品就会发生如下情况：  
由于底部球击的x/y/z方向的冲击力大于在一、1.(2)阶段的a.这一项实验的国标要求，此时电池包的pack层级的安全技术措施可能发生失效 → 如果电池包不具备D4层级的安全性，内部某节电芯有可能在大于a.的额定冲击力的情况下发生热失控 → 再叠加上pack层面的防护措施已失效，  
此时电池包就有可能发生起火燃烧，并导致整车有燃烧痕迹。  
    
(2)如何辨析是否该项目导致燃烧痕迹？  
    
①考察车企的企业标准中，对于一、1.(2)阶段a.实验的要求是否高于一、1.(3)阶段的底部球击实验的要求；  
②考察车企的企业标准中，是否采取c.这一项国际标准中的附加题实验，  
对于c.实验的要求是否高于一、1.(3)阶段的底部球击实验的要求；  
③考察车企的企业标准中，对于电池包的热扩散实验要求是否达到D4层级的安全性。  
    
(3)对于网传这张“汉”图片的辨析结果如何？  
    
①对于“汉”车型，比亚迪在a.实验中的标准是＞800kN（＞国标的8倍），远远高于国标，也远高于一、1.(3)阶段的底部球击实验中所承受的x/y方向冲击力；  
    
②对于“汉”车型，比亚迪采取了c.这一项国际标准中的附加题实验，  
它对于c.实验的标准是450kN（其它一部分车企没有采取这项附加题实验，另一部分采用了这项实验的车企标准＜200kN），高于国际标准，也远高于一、1.(3)阶段的底部球击实验中所承受的z方向冲击力；  
    
③对于“汉”车型，电池包已经达到D4安全层级。  
    
所以，在该项实验中不会发生燃烧情况。  
    
——顺带提一句，这种在企业标准中对于a.c.两项实验的超高要求同样也带来了一项直观差异，那就是比亚迪在底部球击实验中设置的冲击力限值轻松高于其它车企在底部球击实验中所设置的冲击力限值。  
    
    
3. 第③个项目：整车火烧实验  
    
（1）首先辨析：该项目是否在该车企标准中存在？  
    
①电池热扩散实验的目的是：模拟在电芯内部原因微短路或者交通事故外力冲撞原因下，电池是否会发生起火燃烧，是否有足够的逃生时间（见上一篇帖子）；  
    
电池火烧实验的目的是：模拟在发生交通事故后其它燃油车漏油燃烧、或者本车电路短路燃烧时，本车的电池是否会被引燃起火，是否有足够的逃生时间；  
    
——换言之，电池热扩散实验考核的是对于内部电芯链式反应高温高压的阻隔能力，  
电池火烧实验考核的是对于外部火焰高温的阻隔能力，  
前者所产生的高温高压远超后者所产生的高温，  
    
所以在热扩散实验中的电池安全级别越高，就越是能轻松通过火烧实验。  
    
②在GB31467-2015中，  
没有强制要求电芯针刺热失控及电池包热扩散实验；  
火烧实验只要求将电池包放在汽油火焰上燃烧2分钟以内；  
    
在GB38031-2020中，  
强制要求电池包热扩散实验，并提供两种方式备选：加热触发（低难度）、针刺触发（高难度）；  
没有强制要求电芯针刺热失控实验；  
火烧实验提供两种方式备选：将电池包放在汽油火焰上燃烧2分钟以内（低难度），或者将带电池包的整车放在汽油火焰上燃烧2分钟以内（高难度）。  
    
    
③考察车企在企业标准中选择了什么难度的实验方式：  
    
在热扩散实验中，比亚迪选择了最高难度的电芯针刺热失控（额外附加题）+电池包针刺触发的组合作为企业标准；  
    
国际标准中，为电芯针刺热失控这道附加题提供了三种备选方式：钢针，铜针，复合材料针；国际上其它选择了这道附加题的车企，都是只选择其中一种或者两种方式作为企业标准；  
比亚迪不但选择了这道额外附加题，而且还将三种方式全部选择同时开展。  
    
在火烧实验中，比亚迪同时选择了电池包架空火烧+整车火烧这两种方式作为企业标准——这对于交通事故现场的还原程度更高，难度也更高，实验成本也远高于单独的电池包架空火烧方式。（绝大部分车企都单独选择了电池包架空火烧的方式）  
    
在国内车企中，比亚迪是唯一同时选择“电芯针刺热失控+电池包针刺触发+整车火烧”3种高难度方式组合的企业，  
也是唯一同时选择3种针刺电芯实验方式、同时选择两种火烧实验方式的企业。  
    
(2) 在一、1.(2)阶段，对于电池包会开展两项同类型的前置实验：  
d. 热箱高温实验；  
e. 热扩散实验；  
    
当某家车企的产品，在d.e.这两项实验中是踩点着国标的要求通过，  
并且做完热扩散实验之后的电池包只具备D1级别的安全性时，  
    
那么：  
在电池/整车火烧实验中，这家车企的产品就会发生如下情况：电池包的pack层级的安全技术措施可能发生失效 → 内部某节电芯可能发生热失控，  
此时电池包就有可能发生起火燃烧，并导致整车有燃烧痕迹。  
    
(3)如何辨析是否该项目导致燃烧痕迹？  
    
①考察车企的企业标准中，是否采用了整车火烧的方式；  
②考察车企的企业标准中，对于一、1.(2)阶段d.e.两项实验的要求是否高于一、1.(3)阶段的整车火烧实验的要求；  
③考察车企的企业标准中，对于电池包的热扩散实验要求是否达到D4层级的安全性。  
    
(4)对于网传这张“汉”图片的辨析结果如何？  
    
①对于“汉”车型，比亚迪企业标准中采用了整车火烧的高难度方式；  
    
②对于“汉”车型，比亚迪在d.实验中的标准是＞300℃（＞国标的2倍），高于国标，也高于一、1.(3)阶段的整车火烧实验中，外部汽油火焰最终传递到电芯层面的温度；  
    
在电池包火烧实验中，汽油火焰的温度在500℃～1000℃，对于安全层级达到D1以上的电池包，最终传递到电芯层面的温度低于180℃；  
    
其它车企在d.实验中的标准基本都是采用国标（130℃），长城蜂巢的无钴LCTP电池按照150℃实验，但是还没有装车应用。比亚迪搭载于“汉”车型的刀片电池则是采用行业最高的300℃标准，远高于外部汽油火焰最终传递到电芯中的温度。  
    
③对于“汉”车型，电池包已经达到D4安全层级。  
    
所以，车身的燃烧痕迹是来自于该项实验中的外部汽油火焰，而不是来自于电池自燃。  
    
——顺带提一句，这种在企业标准中对于d.e.两项实验的超高要求带来了什么直观差异？  
    
带来的直观差异在3.(1).③中已经提过，比亚迪是唯一同时选择3种针刺电芯实验方式、同时选择两种火烧实验方式的企业。  
只针对火烧实验来说，在国际范围内，其它绝大部分车企都不会用整车来开展火烧实验，而只是将单独的电池包架空来进行火烧。  
    
    
三、为何这张图片会在流出后引起误解？  
    
这张图片可能是由比亚迪研发试验场的内部工作人员或者外包第三方人员拍摄，在流出之后被误认为“自燃”图片的原因则是：  
    
如二、3.(1).③所述，目前比亚迪是仅有的同时采取整车火烧+电池包架空火烧两种方式作为企业标准的车企；其它车企都是采用架空电池包火烧的方式进行实验，它们在一、1.(3)整车实验阶段中没有这个项目。所以绝大部分人之前都没有见过这种类似的场景，也就不会意识到它是来自于新的实验项目，便误认为这是电池发生了“自燃”。  
    
    
四、为什么希望更多车企能流出这样的图片？  
    
因为当更多车企都流出这样的图片时，就表明这些车企也开始采用更严苛的安全标准来对待自己的产品，就表明它们为了保障消费者的生命安全付出了更多的努力；这样的趋势，才是对行业有利、对消费者有利的良好趋势。  

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赞，专业人士解惑就是让人信服，刀片电池D4级别就是无自燃无明火
【 在 FHWYSH 的大作中提到: 】
: 浅谈动力电池安全(2)：关于研发样车燃烧痕迹原因的辨析——以网传的“汉”车型图片为例  
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: 近来，网传有一张“汉”车型的图片，这张图片中的研发样车外观有燃烧的痕迹，有一部分网友由此误认为这辆“汉”是发生了电池“自燃”导致整车燃烧。下面就简要介绍一下如何辨析这种燃烧痕迹的
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发自「今日水木 on PCT-AL10」
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FROM 106.39.157.*

这么专业，内部信息不少呀。是比亚迪厂驻版？

【 在 FHWYSH 的大作中提到: 】
: 浅谈动力电池安全(2)：关于研发样车燃烧痕迹原因的辨析——以网传的“汉”车型图片为例
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: 近来，网传有一张“汉”车型的图片，这张图片中的研发样车外观有燃烧的痕迹，有一部分网友由此误认为这辆“汉”是发生了电池“自燃”导致整车燃烧。下面就简要介绍一下如何辨析这种燃烧痕迹的原因，以及为何这张图片会在流出后引起误解。
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FROM 219.142.150.*

比亚迪厂驻版哪会懂这么专业的知识，显然是汽车行业专业人员

【 在 jaz2 (YEAH!) 的大作中提到: 】
: 这么专业，内部信息不少呀。是比亚迪厂驻版？
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FROM 221.217.106.*

补充：

有ID问到火烧实验后轮胎情况的问题，

简要说一下：火烧实验的标准程序是先在火焰上直接燃烧70秒（底部火焰油盘面积覆盖电池包尺寸的水平投影面积），然后盖上火焰间接燃烧60秒，然后再静置等待整车火焰自然熄灭，直到整车火焰熄灭，电池包本体不可发生起火爆炸。
各家车企会根据电池包能达到的实际安全级别，自行对各项燃烧时间进行加码延长。（绝大部分车企只会对架空的单独电池包进行火烧，而不会对整车进行火烧）

在整车火烧的实验程序中，轮胎都会受损，也可能会完全烧毁，但是在更多情况下只会部分烧毁。


【 在 FHWYSH 的大作中提到: 】
: 浅谈车载动力电池安全(2):除了针刺，车企如何全面确保电池不“自燃”
: ——兼谈对于研发样车的燃烧痕迹的原因辨析（以网传的“汉”车型图片为例）
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修改:FHWYSH FROM 112.65.61.*
FROM 139.227.114.*