新能源汽車和電池的安全至關(guān)重要，它關(guān)系到人民的生命安全，而動力電池是新能源汽車核心。

 

      11月20日-21日，由車云網(wǎng)主辦，電動邦協(xié)辦的“2019中國安全產(chǎn)業(yè)大會暨第三屆交通安全產(chǎn)業(yè)峰會”在廣東省佛山市召開。本次峰會以“安全出行 智享未來“為主題，下設(shè)新能源汽車安全專場、新技術(shù)安全專場以及智慧交通安全專場三大分會場。來自產(chǎn)、學(xué)、研等和出行安全相關(guān)的企業(yè)代表齊聚佛山，共同探討新四化背景下汽車行業(yè)產(chǎn)生的安全新問題。峰會期間，清華大學(xué)車輛與運載學(xué)院教授、中國汽車工程學(xué)會電動汽車分會名譽主任陳全世發(fā)表了主題為《新能源汽車及動力電池包的安全性》演講。

 

      以下為演講實錄：

 

       各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家，下午好！非常榮幸有這個機(jī)會和大家討論電動汽車和新能源汽車的安全問題，目前這確實是一個大家都在關(guān)心的問題，因為從我來說，搞了一輩子汽車，汽車的性能有四條，第一是安全，第二是快捷，第三是舒適，第四是經(jīng)濟(jì)，安全放在第一位，如果交通工具不安全，我估計沒人去坐，因此安全是很關(guān)鍵的問題。

 

       剛才主持人說去年夏天，到今天，夏天確實是電動汽車著火事件頻頻發(fā)生。我是1985到1991年開始做電動汽車，當(dāng)時1995年項目要驗收的時候我們做的中巴，領(lǐng)導(dǎo)看過后準(zhǔn)備寫驗收材料，1996年3月10號下午一把火著了，實驗數(shù)據(jù)也在里頭，當(dāng)時正是兩會期間，那時候還是鉛酸電池，北京市的安監(jiān)局和公安部的安監(jiān)局兩個領(lǐng)導(dǎo)找我談話，我們判斷這是敵人在破壞國家重點項目，又是在兩會期間，出現(xiàn)這個問題，大家看今天就咱們?nèi)齻�人，你懷疑什么人，誰對我們國家不滿，你周圍的人，誰對學(xué)校不滿，誰對你不滿，我當(dāng)時是系主任，我馬上就否認(rèn)，我說絕對不是因為這種事，是技術(shù)出了問題，當(dāng)時鉛酸電池，我們的輔助電池出了問題，打鐵的線和正極的線搭在了一起，這是最大的問題，當(dāng)時出現(xiàn)這個問題了，但是項目就要驗收了，卻什么都沒有，項目到底怎么辦？實驗報告也沒了，關(guān)鍵是車都沒有了，怎么驗收啊？5月30號再不驗收，八五項目就要進(jìn)入黑名單了，我就再也不能擔(dān)任國家任務(wù)了，這是非常嚴(yán)峻的問題，我當(dāng)時非常焦慮，考慮了一天一夜，第二天早上起來，我說我要再拼一把，從3月15號到5月15號兩個月做出3輛車，5月25號要把實驗做完，5月29號驗收，當(dāng)時大家覺得不可能，你做3年搞了一輛車，現(xiàn)在要兩個月搞3輛車。包括我們汽車司的司長給我打電話說，陳院士這個是天災(zāi)人禍，非個人人為，你算了吧，這事不可能，我說我還是得再拼一把，他說如果你真做出來了，我給你當(dāng)驗收組的組長，我什么都不干。后來那兩個月我們很少睡覺，所有的人一直干，一直到5月15號做出了3輛車，每個車要跑1000公里的實驗，然后再做性能實驗，25號實驗全部做完，當(dāng)時國家教育部都參加了現(xiàn)場的驗收，29號開的驗收會，張司長親自出席的，好在那個完成以后，國家紀(jì)委說看來清華還是很不錯的，29號我們把驗收全部做完，5月30號把報告報上去了，就畫了一個不太圓的句號，但還是可以的，因此我今天講的有這么幾點。

 

       一個是國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的支持政策，昨天在長沙也開了個會，簡單的講一下，給大家信心。我們國家的最高領(lǐng)導(dǎo)人今年7月2號博鰲舉行的全球新能源汽車大會上的祝詞說，當(dāng)前隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的興起，新能源汽車產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入加速發(fā)展的新階段，不僅為各國經(jīng)濟(jì)增長注入強勁新動能，有助于減少溫室氣體排放，應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)改善全球生態(tài)環(huán)境，中國堅持走綠色低碳可持續(xù)發(fā)展道路，愿同國際社會一道加速推進(jìn)新能源汽車科技創(chuàng)新和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為建設(shè)清潔美麗世界，推動構(gòu)建人類命運共同體做出更大貢獻(xiàn)。

 

       第二個工信部部長9月20號講堅持發(fā)展新能源汽車國家戰(zhàn)略不動搖，推動汽車與能源、通信產(chǎn)業(yè)加速融合，大家不要把新能源汽車光看成是電推動的汽車，絕對不是這樣的，我們有戰(zhàn)略的。另外人民日報發(fā)文，新能源汽車的發(fā)展要有一年一個臺階的成就，也有一年一道坎的挑戰(zhàn)，到2020年底前，將補貼全部退出，新能源汽車進(jìn)入一個結(jié)構(gòu)調(diào)整動力轉(zhuǎn)換的新階段，車企需要面對市場洗牌的大考，這是重要的問題。另外看一看當(dāng)補貼退坡，創(chuàng)新要進(jìn)行上坡，技術(shù)創(chuàng)新每前進(jìn)一步，安全保障必須上一個臺階，行駛安全才是消費者關(guān)注的頭等問題，這個事國家講的很清楚。關(guān)于新能源汽車安全問題，博鰲會商國家市場監(jiān)督管理總局質(zhì)量發(fā)展局王局長全面介紹車輛缺陷召回的工作，新能源汽車共召回了12.3萬輛，但是他強調(diào)，沒有證據(jù)表明電動車比燃油車風(fēng)險更大，或者說更不安全，電動汽車的風(fēng)險是可控的，召回主要是由于三電功能故障導(dǎo)致召回，其中設(shè)計原因占40%，制造原因占60%，起火時車輛處于停止?fàn)顟B(tài)占56%，在充電過程37.3%，解決的辦法就是嚴(yán)格監(jiān)控保護(hù)消費者的安全，同時要對新技術(shù)、新材料、新工業(yè)發(fā)展做一個推動，這是很關(guān)鍵的問題。另外看日產(chǎn)凌風(fēng)41.5萬輛電動車，可靠性就非常之高，保證無重大交通事故的記錄，主要是它的一些設(shè)計、實驗做的很周到，甚至2011年福島地震的時候有20多臺車被海水淹沒，無一發(fā)生起火事件，新能源汽車安全是設(shè)計出來的，是精心制造出來的，也是嚴(yán)格檢測認(rèn)真維護(hù)保養(yǎng)的結(jié)果，隨著四個環(huán)節(jié)做好，才能保證新能源汽車的安全，安全問題是一個綜合性的問題，從設(shè)計、制造、檢測、認(rèn)證一直到維護(hù)保養(yǎng)，這是一個很重要的問題。

 

       動力電池是新能源汽車的關(guān)鍵，動力電池是它的核心，電池有三個級別，一個單體電芯、電池模塊，還有電池包，現(xiàn)在有人說無模塊的電池，直接做出來就可以用，但現(xiàn)在這只是一種想法，大批量高精度智能化生產(chǎn)方式進(jìn)行，電池模塊與電池包基本是整車生產(chǎn)商，按照整車性能、布置方式以及各種要求進(jìn)行構(gòu)成系統(tǒng)，電池包一個是機(jī)械設(shè)計，外形、強度、剛度、密封性、防塵防水、碰撞安全性，電量的管理、電磁兼容，還有電池?zé)峁芾�，包括熱流體、散熱是電池安全的重要屏障，因此電池包是非常之關(guān)鍵的東西，它對安全、對電池的效率都起了很大的作用。

 

       我們看到特斯拉的電池中間有一個東西，中間是走液體的，熱管理包括在常溫下循環(huán)系統(tǒng)是起到對各個單體電池散熱，這個系統(tǒng)設(shè)計的很好，但是成也蕭何，敗也蕭何，它做起來很困難，這個系統(tǒng)怎么做產(chǎn)業(yè)化，怎么做機(jī)械化，之所以特斯拉的產(chǎn)能跟不上去，與這個有關(guān)系，沒法工業(yè)生產(chǎn)，據(jù)我的學(xué)生講，這個系統(tǒng)做起來大概在美國花人工費將近一萬美元，8000多個電池拿里邊的東西連起來，還得繞180度轉(zhuǎn)彎的地方，不能癟，很薄，0.8毫米是很難加工的。另外看這個系統(tǒng)，包括我們覺得三種電動汽車，這是純電動，還有插電式混合動力，動力電池都是必不可少的，另外這是燃料電池，實際燃料電池叫變電混合，燃料電池增程式，有一個比較大的變電組，我們最早提出這個方案，2008年奧運會的時候我們引進(jìn)奔馳公司純粹是燃料電池，我們是80的燃料電池，燃料電池加速、爬坡就可以用電池來進(jìn)行，而且在制動能量回收的時候，在怠速的時候，燃料電池繼續(xù)發(fā)電，這個性能是最好的，目前全球用的都是這個系統(tǒng)，都是由蓄電池組的。
 

       插電式混合動力一定是電池，這是叫增程式的系統(tǒng)，增程式實際也是串聯(lián)式的把電池組搞大，電池是新能源汽車最關(guān)鍵的地方，無論是純電動、燃料電池還是混合動力，插電式動力電池、一般混合動力也有�，F(xiàn)在價格已經(jīng)降到一塊錢一個瓦時，最早十五期間做的時候是四塊五一個瓦時，而且比能量提的比較高，現(xiàn)在大概單體可以提到200多，燃料電池發(fā)展很快，鋰離子動力電池技術(shù)研發(fā)，從鈷算鋰、錳酸鋰現(xiàn)在到了三元，現(xiàn)在主要用的532和622，高鑷811比較高，因此動力電池的發(fā)展還是必須快的，但是還有幾個問題，目前需要攻關(guān)的第一個是它的壽命，能夠有多少次，第二個是安全性，它的隔膜，它的電解液都是要重新去匹配。

 

       另外就是汽車對動力電池的要求，要求它比能量高，還要求充電快，這是一個發(fā)展的速度，比能量確實在提高，2018年單體比能量到230，2019年達(dá)到260，2020年能不能達(dá)到300。電池容量要提升，能量密度要提升，要考慮它的循環(huán)壽命，要考慮熱管理，整個安全壽命性能都與整個電池包的設(shè)計、制造有關(guān)系，電池包的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，電池包的熱隔離設(shè)計，鋰電池滅火設(shè)計，電池包的防爆設(shè)計，電池包的結(jié)構(gòu)設(shè)計還是很關(guān)鍵的。另外關(guān)于輕量化的問題，不能重量占的太大，強度、剛度、密封性，還要重量輕，因此這是很關(guān)鍵的問題，還需要做很多工作，要開模具，要和整車廠、電池廠密切合作，電池出問題是熱失控，電池運轉(zhuǎn)過程中肯定產(chǎn)生熱，這個熱如果不及時到處就會產(chǎn)生疊加效應(yīng)，一個電池?zé)崾Э匾院缶涂赡苎昙芭赃叺�，發(fā)生爆炸起火，因此三元材料、鎳的含增加，造成熱失控的因素包括過熱的觸發(fā)，過充的觸發(fā)，內(nèi)部短路、機(jī)械觸發(fā)，通過熱管理系統(tǒng)設(shè)計、電池管理系統(tǒng)設(shè)計，在結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)防熱失控的發(fā)生。我在2000年發(fā)現(xiàn)這個問題，我當(dāng)時的一個博士生在立項的時候，我說你干脆搞電池?zé)崾Э�，我一個學(xué)生在做實驗的時候，把鎳氫電池充電就著了，就噴火，那學(xué)生說怎么辦，我說這是小電池包，你去拿個滅火器就滅了，如果是大電池包咱們倆就逃跑吧。接著我的博士開題，我說你做這個，博士生過了一個禮拜找我，這題沒法做，我搜了一下網(wǎng)上搜不到任何參考資料，那是我們系里最優(yōu)秀的一個學(xué)生，我說給你兩個選擇，一個你把前面開題報告總結(jié)總結(jié)，拿個碩士論文畢業(yè)得了，第二條你看你能做什么，夠博士資格，而且我又指導(dǎo)得了你，你搞癌癥、搞航天不是我的事，我說你看看兩條路，一個你離開我的課題組，再一個你干脆就寫個報告別干了，直讀博士已經(jīng)讀了兩年半，再有半年時間就可以碩士畢業(yè)，因為他覺得這樣很丟人，還是下決心往下做。2005年那個題目做出來了，發(fā)了匿名評審的時候，很多國內(nèi)專家評了個C，說這是個偽命題，他搞熱管理是錯的，最后那個學(xué)生拿著那個東西就哭，我說他不是說你，是說我，這個題目是我出的，我雖然不知道那個人是誰，肯定是搞鉛酸的專家，我說你發(fā)到863專家組去評審，后來給我打電話，說這個文章很好，后來我的另外一個博士生接著往下研究，但是很遺憾他們兩個人現(xiàn)在都從政去了，2012年畢業(yè)的最后一個博士生現(xiàn)在都已經(jīng)當(dāng)縣委書記了，因此我覺得這個問題還是需要研究的。

 

      動力電池管理系統(tǒng)確實是非常的復(fù)雜，有電管理、熱管理，各種各樣的問題，我們要重視這些問題，要從機(jī)械設(shè)計、電器設(shè)計、熱流體各方面去做，現(xiàn)在還有一個問題，我們國家單體電池的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)很全了，但是電池包的標(biāo)準(zhǔn)還不是很全，我原來是電動車標(biāo)委會的副主任，現(xiàn)在擔(dān)任高級顧問，我只是有提建議的權(quán)利，去把電池包的標(biāo)準(zhǔn)制定出來，這是我講的第二個問題。

 

       最后結(jié)束我的講演，新能源汽車和電池的安全至關(guān)重要，它關(guān)系到人民的生命安全，動力電池是新能源汽車核心，正確處理安全性、可靠性與性能以及成本的關(guān)系，是動力電池產(chǎn)能發(fā)展的根本，新能源汽車動力電池是設(shè)計出來的，精心制造出來的，也是嚴(yán)格檢測認(rèn)真保養(yǎng)的結(jié)果，只有將這些不可缺少的環(huán)境做好，才能保持新能源汽車和電池包的安全，在汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展中，要將技術(shù)研發(fā)和市場調(diào)研在首位，將專業(yè)制造分享出去，推進(jìn)技術(shù)管理體制和模式創(chuàng)新，我今天就講這些問題，我們還是要重視電池包，現(xiàn)在大家看到這個問題，但是從行政上，從技術(shù)上要認(rèn)真的去對待，尤其是在設(shè)計上，在制造上，在檢測上，另外要及時的制定維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范，不然再過幾年，一開始形勢挺好，再過幾年電池包沒人去維護(hù)，肯定要出問題，可能就不是目前這么火，比現(xiàn)在還火的厲害，可能到夏天著火的更多，因為有的電池已經(jīng)老化了，如果不及時處理，可能會出問題，我以上講的不一定對，請大家批評指正，謝謝大家。