2019年中國(guo)新(xin)能源汽車市(shi)場繼續突飛猛進，1-7月產銷量(liang)突破60萬輛，成為(wei)了(le)車(che)市寒冬(dong)中一抹靚(jing)麗的(de)(de)風景線，但是隨著新能源汽車(che)保有量的(de)(de)不斷增大，頻(pin)發的(de)(de)自燃等安(an)全事故讓(rang)人(ren)(ren)們對(dui)新能源汽車(che)的(de)(de)安(an)全性的(de)(de)關注提高到了(le)前所 未(wei)有的(de)(de)高度(du)。熱失(shi)(shi)控是鋰(li)離(li)子電(dian)(dian)池(chi)最為(wei)嚴重的(de)(de)失(shi)(shi)效(xiao)模(mo)式。一旦發生熱失(shi)(shi)控，如果(guo)系統熱失(shi)(shi)控擴散抑制設計的(de)(de)不好，會引起(qi)電(dian)(dian)動汽車(che)的(de)(de)起(qi)火燃燒，嚴重的(de)(de)威脅到車(che)輛人(ren)(ren)員的(de)(de)安(an)全并導致財(cai)產損失(shi)(shi)。

引起鋰離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)失(shi)控(kong)(kong)的(de)因素很多(duo)，例如內(nei)短(duan)(duan)路、外短(duan)(duan)路、過充、電(dian)池(chi)(chi)過熱(re)(re)和(he)機(ji)械破壞等，但(dan)是內(nei)短(duan)(duan)路仍(reng)然(ran)是引起鋰離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)失(shi)控(kong)(kong)的(de)主要因素。引起鋰離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)(chi)內(nei)短(duan)(duan)路的(de)原因通常有(you)生(sheng)產過程中(zhong)引入的(de)金屬異物，以及充放(fang)電(dian)過程中(zhong)負極形成的(de)鋰枝晶等。一旦內(nei)短(duan)(duan)路發生(sheng)，電(dian)池(chi)(chi)瞬間通過短(duan)(duan)路點進行放(fang)電(dian)，導致短(duan)(duan)路點溫度升高，引起隔膜熔化和(he)正(zheng)負極材料的(de)分解，進而積累更(geng)多(duo)的(de)熱(re)(re)量最終導致鋰離(li)(li)子(zi)電(dian)池(chi)(chi)熱(re)(re)失(shi)控(kong)(kong)。

為了(le)降低(di)鋰離(li)(li)子電(dian)池(chi)(chi)熱失(shi)控的(de)(de)危害程度，人(ren)們開發了(le)多種方法用來模(mo)擬(ni)(ni)鋰離(li)(li)子電(dian)池(chi)(chi)內(nei)短路(lu)，這(zhe)其中(zhong)針(zhen)刺試驗是(shi)模(mo)擬(ni)(ni)鋰離(li)(li)子電(dian)池(chi)(chi)內(nei)短路(lu)最為有效、也是(shi)應用最為廣泛的(de)(de)方法。針(zhen)刺試驗通過鋼針(zhen)從電(dian)池(chi)(chi)外部(bu)進行(xing)穿刺，用以模(mo)擬(ni)(ni)電(dian)池(chi)(chi)內(nei)部(bu)多余物(wu)引(yin)起(qi)的(de)(de)正(zheng)(zheng)負極短路(lu)。鋼針(zhen)刺穿正(zheng)(zheng)負極之間(jian)的(de)(de)隔膜，導(dao)(dao)致(zhi)正(zheng)(zheng)負極之間(jian)發生短路(lu)，巨大的(de)(de)電(dian)流密度導(dao)(dao)致(zhi)短路(lu)點的(de)(de)溫度升高，最 高可超過900℃^[1]，高溫會(hui)導致隔(ge)膜熔(rong)化，引(yin)起短路(lu)點的(de)快速擴大(da)，同時(shi)短路(lu)造成的(de)高溫還會(hui)引(yin)起正負(fu)極材料的(de)分解^[2]和(he)電(dian)解(jie)液的(de)燃燒(shao)，分解(jie)反(fan)應(ying)和(he)電(dian)解(jie)液燃燒(shao)反(fan)應(ying)產生(sheng)的(de)熱(re)量則會(hui)進(jin)一(yi)步引發連鎖反(fan)應(ying)，導(dao)致(zhi)鋰離(li)子電(dian)池(chi)熱(re)失(shi)控(kong)。鋰離(li)子電(dian)池(chi)在熱(re)失(shi)控(kong)中還會(hui)產生(sheng)大量的(de)CO₂、CO、H₂、C₂H₄等氣體(ti)^[5]，短(duan)時(shi)間內在鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)池內部產(chan)生巨大的壓力，引爆鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)(dian)池的排氣(qi)閥。

鋰離子電池在(zai)內(nei)短(duan)路(lu)情況下是否發(fa)生熱(re)失控，以(yi)及熱(re)失控的劇烈程(cheng)度與電極材(cai)(cai)料的選擇密切相關。近(jin)年來隨著動(dong)力動(dong)力電池能(neng)量(liang)密度的不斷提升，安(an)全性(xing)較高(gao)的磷酸鐵鋰材(cai)(cai)料大量(liang)的被(bei)能(neng)量(liang)密度更高(gao)的三元材(cai)(cai)料替代(dai)，相比于LFP，三元材料的熱穩(wen)定性大幅(fu)降低(di)^[3]，在高溫下(xia)三元(yuan)材料(liao)會發生(sheng)分解(jie)釋放O₂，引起電解液和負極的(de)燃燒，釋放大量的(de)熱(re)量^[4]，從而引(yin)起(qi)鋰(li)離子電池發生劇烈的(de)(de)熱失(shi)控，而熱穩定性更差(cha)的(de)(de)NCM811材料的(de)應用則進一步降低(di)了動力電池(chi)的(de)安全性，因此(ci)針刺試驗也成為橫亙在高能量密度鋰離子電池(chi)開發面前(qian)一道難以逾越(yue)的(de)鴻(hong)溝。

然(ran)而(er)隨(sui)著新(xin)能(neng)(neng)源汽(qi)車(che)續航里(li)程的不斷(duan)增加，整車(che)廠(chang)對于動(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)能(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)的要(yao)求(qiu)(qiu)也在不斷(duan)的提升(sheng)，高(gao)(gao)鎳三元材料的應用雖然(ran)為動(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)帶來了更高(gao)(gao)的能(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)，但高(gao)(gao)能(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)和(he)高(gao)(gao)安(an)(an)全(quan)性(xing)的雙(shuang)重壓力(li)也為各大動(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)廠(chang)帶來了巨大的技(ji)術挑戰(zhan)。針對這(zhe)一(yi)現(xian)狀，新(xin)國(guo)標《電(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)用鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)動(dong)力(li)蓄電(dian)(dian)(dian)池(chi)安(an)(an)全(quan)要(yao)求(qiu)(qiu)》從(cong)系統安(an)(an)全(quan)的角(jiao)度(du)出發(fa)，取消了對單體(ti)電(dian)(dian)(dian)池(chi)針刺試(shi)驗的強制(zhi)要(yao)求(qiu)(qiu)，轉而(er)增加了熱失控在電(dian)(dian)(dian)池(chi)組內(nei)(nei)擴散的要(yao)求(qiu)(qiu)，希望(wang)從(cong)系統的層面解決高(gao)(gao)能(neng)(neng)量(liang)(liang)密(mi)度(du)和(he)高(gao)(gao)安(an)(an)全(quan)性(xing)之間的矛盾，這(zhe)也成為了目前(qian)國(guo)內(nei)(nei)高(gao)(gao)比能(neng)(neng)動(dong)力(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)發(fa)展的主流方向。

盡管新國(guo)(guo)標(biao)取消了對動(dong)(dong)力(li)(li)電池(chi)針(zhen)刺實驗(yan)的(de)強(qiang)制(zhi)要求，但(dan)是歐(ou)美主機廠，例如大(da)眾、通用等(deng)仍(reng)然(ran)在(zai)堅(jian)(jian)持執(zhi)行歐(ou)洲、美國(guo)(guo)的(de)安全標(biao)準(zhun)，依(yi)然(ran)將針(zhen)刺列(lie)為強(qiang)制(zhi)執(zhi)行項目，這也就意味著國(guo)(guo)內(nei)動(dong)(dong)力(li)(li)電池(chi)廠商要想融(rong)入(ru)到國(guo)(guo)際(ji)市(shi)場，針(zhen)刺將是一(yi)道無法(fa)逾越的(de)技(ji)術屏(ping)障(zhang)。好在(zai)并非所(suo)有的(de)企業都放棄了對“本質安全”的(de)堅(jian)(jian)持，作為國(guo)(guo)際(ji)知名(ming)的(de)動(dong)(dong)力(li)(li)電池(chi)制(zhi)造企業，萬向(xiang)長期以來(lai)堅(jian)(jian)持“安全重于(yu)一(yi)切”的(de)理念，在(zai)新國(guo)(guo)標(biao)取消對針(zhen)刺的(de)強(qiang)制(zhi)要求后仍(reng)然(ran)堅(jian)(jian)持最(zui)為嚴格的(de)產品(pin)開發(fa)標(biao)準(zhun)，開發(fa)的(de)產品(pin)必須通過USABC中規定(ding)的嚴(yan)苛的針刺測試。

萬向(xiang)對(dui)于(yu)“安全”的(de)堅持(chi)讓萬向(xiang)推出新產品的(de)速度慢了半拍(pai)，但(dan)“慢節(jie)奏”讓萬向(xiang)能夠從容的(de)對(dui)產品的(de)安全性進(jin)行仔細的(de)打磨。近期(qi)，萬向(xiang)A123的一款52Ah VDA電芯順利實現了(le)(le)設計(ji)定型(xing)，該產品(pin)不(bu)僅能量(liang)密度達到(dao)了(le)(le)260Wh/kg，還兼顧(gu)了高(gao)功(gong)率的特性，常溫10s輸出(chu)功率密度達(da)到1500W/kg，同時還保持了長壽命(ming)的特性，即便是在嚴酷的高溫環境下的壽命(ming)預計仍然可達1500次以上(shang)，最(zui)為重(zhong)要的(de)是這樣一款兼(jian)顧能量密(mi)度、功率(lv)密(mi)度和壽命的(de)高性能動(dong)力(li)電池還順利的(de)通過了USABC中嚴(yan)苛的針刺(ci)測試，安全等級達(da)到EUCAR2，實(shi)現了不冒煙、不起火、不爆 炸和不泄漏，為動力電池(chi)的(de)安全設計樹(shu)立了一個嶄新的(de)行業標桿。

對于“安(an)全”的堅守讓萬向獲(huo)得了豐(feng)厚(hou)的回報，在(zai)各大(da)動(dong)力電池都在(zai)為高能量(liang)密(mi)度鋰離子(zi)電池的安(an)全性焦頭爛額的時候(hou)，萬向又推(tui)出(chu)了能量(liang)密(mi)度達到280Wh/kg的(de)高(gao)安全動力(li)電池產(chan)品，該電池不僅實現了超(chao)高(gao)能量密(mi)度，還在(zai)USABC標準的針刺測試（Ф3mm,80mm/s）中實現(xian)了(le)不(bu)起火、不(bu)爆 炸，針(zhen)刺后仍然(ran)能夠維(wei)持(chi)穩定(ding)的電壓平臺，達到了(le)EUCAR2的(de)安全等級。在過充測(ce)試中該電池同(tong)樣表現出了驚人的(de)安全性，順利(li)通過1C倍(bei)率(lv)過充至2倍電(dian)壓測試，達到(dao)EUCAR3安(an)全標(biao)準。

這樣(yang)一款高(gao)安全電池(chi)的電性能同樣(yang)讓人驚(jing)艷，45℃ 1C循環1300次(ci)容量保持率>80%，常溫(wen)輸出功率可達1500W，-25℃下輸出功率仍可達500W，能(neng)夠滿足(zu)電動汽車(che)大部分工(gong)況的使用需求，為高(gao)性能(neng)、高(gao)安(an)全電動汽車(che)的開發奠(dian)定了堅實的基礎。

A123對于“安全”的極 致(zhi)追求不僅獲得(de)了(le)廣大乘用車企(qi)業的認可(ke)，還獲得(de)了(le)像Karma這樣的世界(jie)超級轎(jiao)跑品牌的垂(chui)青，在(zai)今(jin)年的成都車展上Karma帶(dai)來(lai)的(de)兩(liang)款超(chao)級(ji)跑(pao)車(che)2020Karma Revero GT和(he)Karma GTdesigned by Pininfarina均搭載了來自A123的(de)動力電池。據悉該款電芯已經累(lei)(lei)計(ji)配套了(le)近十(shi)萬臺車輛，部(bu)分車輛累(lei)(lei)計(ji)行駛達15萬公里(li)，無一例安全事故(gu)，充分彰顯了A123在動力電池安全(quan)技術方面的(de)強(qiang)大實力。

電動汽車(che)作為一(yi)個(ge)復雜的(de)電氣系統，實現電芯安全(quan)只(zhi)是整(zheng)車(che)安全(quan)的(de)第 一(yi)步(bu)，系統層(ceng)級的(de)安全(quan)設計對于整(zheng)車(che)安全(quan)也(ye)同樣重要。對于動力電池模塊，BMS系統就像是系統安全的(de)(de)(de)“守夜(ye)人(ren)”，時刻監督著(zhu)電(dian)池(chi)模(mo)塊(kuai)的(de)(de)(de)工作狀(zhuang)態，避免電(dian)池(chi)發生過(guo)充、過(guo)放、過(guo)熱等極端情(qing)況，確保電(dian)池(chi)模(mo)塊(kuai)的(de)(de)(de)絕 對安全。

為了確(que)保動力電(dian)池的安全，各大汽車(che)廠商強制要求動力電(dian)池BMS系(xi)統滿足ISO 26262標(biao)準中的安全要求，在中汽(qi)研牽頭制定(ding)的GB/T《電(dian)動汽車用(yong)電(dian)池(chi)管理系統功能安全要求(qiu)及試驗方法》中定義了BMS系統四個(ge)主(zhu)要安全(quan)目標(biao)，安全(quan)等(deng)級(ji)均為ASIL C，這也(ye)將成為國內(nei)BMS行業(ye)的最基本門檻。

作為(wei)一家專注于鋰離(li)子動力電池的(de)供應商，萬向自2015年(nian)就開始推動(dong)動(dong)能(neng)安全體系(xi)建設和ISO 26262開發流程的搭建，積累了(le)豐富的功能安全(quan)項目經驗。目前萬向已經能夠提供48V低壓系(xi)統和高(gao)壓系(xi)統兩(liang)種BMS系統，均(jun)滿足(zu)ASIL C的安全級別，其中48V低壓系(xi)統(tong)BMS將于明年(nian)量產，屆時將為多(duo)個整車廠客戶配套，高電(dian)壓BMS系統也(ye)將于今年下半(ban)年量產。雖然ASIL C級別的安(an)全已(yi)經(jing)能夠(gou)滿(man)足(zu)應用需(xu)求(qiu)，但是(shi)萬向并未就此止步，而是(shi)繼續研發安(an)全級別達到(dao)ASIL D的(de)BMS系統，為全球消費(fei)者提供一個更加安全的(de)用車的(de)體驗。

在安(an)全技術上的不懈(xie)努(nu)力，讓萬向一二三成為國內唯 一一家(jia)能(neng)夠(gou)同時(shi)提供(gong)滿足(zu)功能(neng)安(an)全的“高壓BMS”和“48V BMS”的(de)供應商。依(yi)托12年(nian)豐(feng)富的(de)BMS、電(dian)芯、模(mo)組和(he)(he)電(dian)池系統開(kai)發經(jing)驗，萬向一二三(san)在中國(guo)(guo)杭州、美(mei)國(guo)(guo)底特(te)律、德國(guo)(guo)斯圖加(jia)特(te)建立了(le)一支國(guo)(guo)際化的功(gong)能安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)團隊，為全(quan)(quan)(quan)球(qiu)客戶提供更好的功(gong)能安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)產品和(he)(he)更加(jia)優質、高 效的服務(wu)，為全(quan)(quan)(quan)球(qiu)動力電(dian)池系統和(he)(he)新(xin)能源汽車的安(an)(an)全(quan)(quan)(quan)保駕護(hu)航。

萬向作為(wei)一(yi)個從1999年就開始布局清潔能源的(de)(de)(de)國(guo)際(ji)一(yi) 流動力(li)電(dian)池供應(ying)商，對于“安全(quan)”堅守已經深深植根于企業文化之中，“安全(quan)高(gao)于一(yi)切”的(de)(de)(de)理念貫(guan)穿于整個動力(li)電(dian)池的(de)(de)(de)研(yan)發之中，對于產品的(de)(de)(de)精雕細琢(zhuo)和(he)精益求精讓萬向成為(wei)高(gao)品質動力(li)電(dian)池的(de)(de)(de)代(dai)名詞，得到了廣大整車廠家(jia)和(he)終端用戶(hu)的(de)(de)(de)高(gao)度認可(ke)，在這浮躁的(de)(de)(de)時代(dai)為(wei)動力(li)電(dian)池產業樹(shu)立嶄新(xin)的(de)(de)(de)行業標桿。