随着中国电动汽车保有量的不断增加，电动汽车的电池安全问题也越来越受到关注。根据孙金华院士在2022年在世界动力电池大会上的数据，2021年度中国的电动汽车着火概率已经快速攀升到了0.03%以上，已经超过了传统燃油车（0.01~0.02%）。这是是根据实际的消防数据戳穿了很多靠不完整数据以及电动汽车保有量低时候的早期起火概率数据就断言“新能源汽车天生更安全”荒谬论断的谎言。

正如早在孙院士用数据证明这一点之前，我在知乎评论类似观点的时候说：按照相同的逻辑，中国的载人航天用火箭在过去的20年比自行车更安全。

我们能将人类用火箭安全的送上太空，而且在过去的20多年保持零死亡率，当然不是因为“火箭比自行车简单”这种蠢话，而是要看制造火箭的组织放了多少心思和防护设计在火箭上，以及它们的制造水准。

今年3月份以来，新能源汽车起火案例，尤其是碰撞起火、爆燃等原因导致严重车辆和人身安全的恶性安全事故也不断攀升，甚至连换电站都不能例外。在这样的背景下，前几天发生了一起纯电动汽车以近25%小角度正面撞击事故中，直接撞翻一辆满载生鲜的大货车。而且这辆电动车车辆不仅不冒烟不起火甚至全车高低压电路工作正常，还能由司机自己驾驶上板车。这个消息引起了很多人的关注，甚至是有一丝黑色幽默在其中。

这是一辆今年刚上市的别克E5，应该是在江苏的一个高速省道上。根据我在江苏多条省道高速驾驶的经验，这些道路基本上能跑到80kph甚至更高的。看图片，别克E5还在自己的车道上，另外一辆载货卡车则被整个撞翻在地面上，运输的满满一车活鱼翻了一地。别克E5的一半的正面左前脸直接撞上了货车的右前脸的拐角。从E5前脸防撞梁的弯曲程度以及整辆满载货车都被撞翻位移到了逆向车道的情况，可以想象当时的巨大撞击动能。

疑似车主的回复说：

我把这个转发到知乎创作者群里面之后，和我熟悉的人说：没想到这个别克搭的奥特能平台这么牛。我的很多朋友又问我前段时间发布的别克E4，说是不是一个体系之类的。

我的这篇文章会提及以别克E5和E4搭载的奥特能平台的技术细节为例，来进行动力电池安全体系的介绍。但是更重要的是，这应该是全网第一次从工程正向设计的角度和大家聊聊根据目前从整车角度对动力电池起火安全所有关键路径的分析，以及在量产实践中已经能够做到的最高安全水平的技术方案清单。

因为我觉得现在的媒体中，太多的人在进行所谓的认知作战，就是把某些企业做到的一个点无限夸大，来取代作为整车电池安全的所有内容，从而漏掉了这些企业没有做的99个点。因为这样既能省很多钱，甚至很多很多钱，而且又能给大家一种很安全的错觉。最后在市场上产生了一种劣币驱逐良币的结果。

但是正所谓“天地不仁以万物为刍狗”，该有问题的终究逃脱不了问题的发生，这种认知作战的结果就是带来民众对电池安全又产生了一种自暴自弃的态度：反正基于锂电池的新能源汽车起火是防护不了的，各安天命即可。

无论是盲目自信，还是妄自菲薄，都不是新能源汽车健康发展应该有的电池安全认知。我觉得现在需要有人来告诉大家，动力电池起火到底是怎么回事，以及到底有多少软硬件措施可以进行多重防护。我们应当鼓励在电池安全防护中采取尽可能多手段的企业。

本文的后半段，将会是全网首个披露电动汽车电池安全策略checklist表格，并且对一个案例（别克E5/E4搭载的通用奥特能平台）以及3个中美欧主流车型电池方案样本进行逐条核对开展最佳实践（Best Practice）

，没有耐心的可以直接到最后看空白模板和使用BP，

未来去看电动汽车直接拿着表问销售按照技术清单打分即可。

在过去5年里，中国市场出现了很多的电池新名词、新类别以及集成平台，例如弹匣电池、大禹电池、刀片电池、麒麟电池、奥特能平台等等。但是总体来说，它们分为两个大类：体系派和单体派。

体系派承认电池单体的不确定性，重视通过整个电池体系来控制整车安全。单体派则更关注电芯单体的稳健性，重视电池单体化学体系和结构的开发。当然在实践中，两个派别还相互都有各自取舍的特点。

那么，到底如何判断一家电动汽车电池方案安不安全呢？最简单的方法就是回归到电动汽车为什么起火这个问题的源头，通过对电动汽车电池源的起火路径进行基于系统工程与失效模式分析，从而针对每一条路径提出控制的措施手段。

一、电动汽车动力电池因素起火路径分析

电动汽车电池因素起火的三个主要路径

A． 从电芯热失控到电池包热失控的发展路径；

B． 电池瞬时爆燃！（极其危险！）；

C． 电池包热失控到引发整车起火；

我们拆开来一个一个讲：

A，从真实世界整车视角，分析电芯 -> 电池包 的起火路径及控制方法

首先，我们来看电芯稳定性失控的原因：

所谓千里之堤毁于蚁穴，切断电芯->电池包起火路径的第一步是从避免第一颗电芯失控开始的。电芯失控有四条主要路径：机械损伤、缺陷及稳定性异常、电气滥用和外部加热。

在机械损伤方面：

市场上有很多汽车的宣发让大家过度的关注在电芯成品上，特别是刀片电池使用一根针的单针电芯穿刺来夸大这类电池在整车上的安全性。然而事实上不仅穿刺安全评估只占电芯失控路径的12条评估项之一的三分之一路径（也就是可以认为是36分之一），而且单针穿刺与电芯在整车实际碰撞或热失控评价的实际场景的差异非常大，尤其是考虑到刀片电池事实上是靠把电池做薄加宽加长来加强散热，而更长更宽的刀片结构事实上在碰撞中更容易出现变形、泄漏和多处穿刺。近年来的多起事故也充分的证明了这一点。

这就是为什么电芯本身耐机械损伤的评价的重要性并没有那么高，反而机械损伤要基于整车的实际工况，从整车、电池包到模组碰撞安全逐层分解。一个强壮的整车和电池包比电芯这点防护能力的重要性高多了。

电池包重量直接影响整车能耗与续航，而且和成本直接相关。所以在早期很多车企用铝合金电池包取代全钢电池包，然后又用铝框架+薄铝板进一步减重，甚至发展到用复合材料板。

但是和整车上铝结构件取代组装的钢板应对碰撞试验完全不同的是，全钢电池包使用的是高强度和超高强度的锻钢，面对坠落、变形、面碰撞、柱撞、高速穿刺撞击的耐受能力是铝件的数倍以上。尤其是在变形和360°无死角耐受单点高强度撞击（车祸后无法预知的角度结构件冲击电池包）方面。

事实上，如果我在停车场上遭到AK47扫射，我的第一选择是躲在燃油车的发动机后面，第二选择就是躲在使用全钢电池包的电动车的底盘后面，并且祈祷旁边使用刀片电池的电动车最多只挨一发子弹。

在电芯缺陷及稳定性方面：

从化学体系来说，磷酸铁锂对三元锂在稳定性方面的优势主要体现在代表热失控阶段的三个特征温度磷酸铁锂均显著低于三元锂。但是，一方面目前磷酸铁锂在不断的提升能量密度中也在改变其稳定性，另一方面，一些领先的企业通过将三元锂电池的电解液更换为不易起火分解的配方，并向正极材料中掺混稀土材料从而改变其在相同温度下析氧及释放气体的能力，从而提升三元锂电池的稳定性。

根据我们采用加速量热仪的分析对照，改变三元锂电池配方可以对8系高能三元锂电池带来至少10%以上的稳定性提升，电芯热稳定性甚至可以接近高能磷酸铁锂的水平。

与机械损伤一样，电芯化学体系稳定性的差异对于实车的真实使用环境来说的重要性事实上远低于制造风险。因为即便是没有进行稳定性改进的高镍三元锂电池也通过了车用环境的测试标准，而真实起火案例中实际上大量的案例是由于制造缺陷而非化学体系带来的。例如极耳制造缺陷（LG电池召回事故）、涂敷工艺问题（国内2018年大批起火案例）、电池仓储磕碰划伤（特斯拉M3第一批帐篷工厂偏差零件释放）等等。

由于电池是一种化学储能，它并不像机械尺寸那么直观，甚至最简单的关于电池能容纳多少电量以及健康度的问题，在电池完成后都是一个黑盒，是通过外部的输入输出来进行间接判断的。因此电池的检测、接受标准以及全生命周期监测与异常处理就显得非常重要。

甚至我们可以这样说，在电池单体无法升级到全固态或者液流电池等完全不起火的电池之前，锂离子电池的制造质量、全生命周期监控和隔离技术比基于锂离子电池这点化学体系差异带来的变化大得多。

罗永浩和王自如的论战中，老罗揭示了当时手机行业一个残酷的灰色市场：

市面上所谓宣称正品的第三方维修苹果件，都是不合法的。原因是苹果的产品质量验收标准很高，中国的代工厂按照苹果标准筛选淘汰下来的产品相对于国内市场标准依然是合格的。所以这些货又被当作正品件流入了售后市场。

电池制造也是如此，即便电芯来自于同一家代工厂，差异关键在于主机厂与电芯企业确定的生产工艺规格和验收标准。

这就是为什么，一些技术领先的主机厂即使不自制电芯，也设立了从基础化学配方到电芯制造全工艺过程的电池联合试验室，就是要在和电芯企业合作的过程中提出大量的补充电池检测条款并且提升部分关键控制指标以保证后续的整车电池安全。

GM和LG的联合电池试验室开展各类电池材料的基础科学开发与体系

与此同时还经常被忽视的是运输与组装过程。刚刚被制造出来的电池是不能直接使用的，它需要被储存一段时间让电池内部的结构融合稳定。在整个运输、仓储、制造成模组和电池包、电池包的仓储和安装到整车以及整车使用阶段整个过程中对电池的监控的覆盖度更加决定了电池安全的可靠性。

传统电池安全监控事实上是非常粗放的，特别是在电池制造之后，到电池安装到整车之前这段时间是是“失控”的，除非频繁的去插拔检测模块。通用汽车奥特能平台则全球首创了一种颠覆性的创新技术：无线电池管理模块。事实上从电池形成模组后，运输服务商和仓库质量就可以随时无线读取模组状态，并可以实现对电芯状态的实时健康监控。

无线模块的数据传输带宽是有线方案的5倍到20倍，因此系统可以以前所未有的精细程度来监控电芯。在电池包出厂时，支持每个电池包都进行15工况3000多条电池性能测试，上车之后通过VIP电子架构联网，实现7*24无间断电池云健康管理。

只有这样的体系，才敢说电池缺陷的质量风险被遏制了。

在电气滥用方面：

电池包的防水密封安全、线束质量以及电芯焊接质量是近年来最重要和引发最多事故的风险因素。

很多新能源汽车曾演示过涉水能力，展示其电池包的防水性能。但是事实上大众关于电气设备涉水风险的担忧并不是空穴来风。电池包防水密封耐久性能不佳带来的风险是致命的，而且已经在市场上发生了数十起整车自燃事件并导致召回行动。

事实上目前最先进的电池包防水制造与在线检测技术来自于大型发动机的制造经验。因为在此之间最苛刻的密封制造要求来自于发动机缸体和与缸盖的密封，汽车制造上开发了包括等离子表面处理活化（加强与涂胶的融合）、自动涂胶以及100%充气保压的气密性检查技术。目前在国内，只有上汽通用汽车的奥特能超级工厂在使用这样的技术制造，正在扩展在其他主机厂之中。

线束短路/击穿引发电弧和起火带来的后果也非常严重，例如某新势力造车的一次大规模召回就是其低压线束在后续的模组和电池包组装中被压了，导致破损起火。高压线路在一些极端环境下引发的火花和拉弧也是一种高风险的电气事故，能够引燃整个电池包。

在解决方案方面，当然是良好的设计，不过最简单粗暴的方法，依然是取消低压线束，并充分应用取消低压线束后的空间合理布局高压线。这就又回到了前面的无线电池管理模块的技术上去了。

外部加热导致的电芯失控与下面的避免扩散技术相同。

接下来，我们看看如何避免/延缓电芯的热失控扩散到模组和电池包。

上面可以看到，电芯自身有12条主要路径导致失控。各家企业由于技术路线不同以及愿意投入的成本不同，电芯防护的可靠性良莠不齐。在现实世界中，整车可能会出现各种难以预见的情况。所以从底线思维的角度，考虑单一电芯热失控之后如何有效避免或延缓热扩散的速度是保证极端条件下整车乘客逃逸时间的技术核心。

这个方面的技术已经非常成熟了，关键在于车企愿不愿意下成本去使用。

在模组内：

我们可以采用更加细密的主动液冷系统，大流量布局，可以快速带走失控电芯的热量。更加强大的冷却能力也可以让电芯自己的热失控速度放缓，因为温度升高才是电池不断恶化并释放出更多可燃气体与氧气的重要因素。

此外，最有效的办法就是直接在电芯之间插入防火隔热材料。目前最先进的航天级隔热气凝胶可以实现耐受1000-1400℃高温的强大隔热特性。

在模组之间：

我们要把模组或者类似模组的结构（CTP也可以分组形成类似大模组结构）隔离开来，主要分为机械隔离（用结构梁隔开）、热隔离（采用防火耐高温的云母片隔离）、空间隔离（设计良好的排烟和防爆结构，把高温烟气及时排出）。

B：杜绝最危险的电池起火-爆燃！

在电芯起火路径分析中，我们已经看到了企业延缓电池热扩散的努力。这对于避免车辆起火、起火后给车主足够的逃逸时间以及及早发现电池异常并进行干预起到了很大的作用。

然而在实际的电动汽车事故中，真正引发人身伤亡事故的最高危风险就是电池爆燃。这是一种与电芯失控后扩散慢慢失控扩散然后温度逐步升高起火过程完全不同的着火模式，车辆快速起火并有明显的爆炸火焰，而且火焰发展速度极快，几乎没有逃逸时间，给乘客和救援人员都带来极大的风险。

起火爆炸三因素：燃料、氧气和点火。

在燃料和氧气方面，电池在热失控的过程中从早期就开始释放易燃气体和氧气。我们可以通过化学体系和电池结构的优化，例如正极掺杂包覆、电解液添加阻燃添加剂、隔膜包覆等方式来进行优化。但是这些手段不能本质上改变电池失控释放气体的理化特性，而且在一些极端条件下被击穿后依然会在很短的时间内产生足够爆燃的气体。

正如你无法改变面粉工厂和纺织工厂部分区域的混合空气达到了爆炸极限，但是你可以通过限制点火能量来尽可能避免爆炸。

经过多年实践，我们发现最佳的解决手段就是：

高压防拉弧，低压防短路，电气线路可靠性提升！

简单的来说，就是系统要强壮到在包括极端碰撞在内的极端条件下，都不会出现高压电火花、低压短路电气起火以及接插件及焊点质量异常发生的其他点火源。

现在，这已经在产品中可以被做到了。

C 最后的防线：电池包与整车热隔离实现双向安全保障

很多人光注意电池包引燃整车，事实上还有可能是整车其他零件起火了引燃电池包。与此同时，即便电池包处于整包热失控起火的状态，也并不代表整车就会被同时引燃。

事实上车企还可以增加独立防火毯（在电池包壳内侧或外部均可，此外厚度也直接与防护性相关）去隔离电池包和乘客舱，实现更加完整的防护安全。

二、

全网首个披露电动汽车电池安全策略checklist表，买电动车关心安全，照着对比电池配置即可。

总结起来，一张图足以：

三、

给上汽通用奥特能平台策略以及中美欧三个典型主流电池平台方案，看电动汽车最顶尖的电池系统的绝对防御策略究竟要做到哪一步。

熟悉我的朋友都知道，从通用汽车北美奥特能平台发布，到中国地区的两个奥特能超级工厂的投产我就一直跟踪关注和进行技术解读。原因也很简单，这是目前全球迄今技术最复杂，安全防护等级最高以及与整车电子架构交互最先进的电动汽车平台。我们废话不多说，直接照着前面的checklist来逐条对比。

其实关于奥特能平台的优越性，我在此前上汽通用上海和武汉两个奥特能超级工厂的落成新闻评论中就做过完整的论述。今天第一次结合完整的电动汽车安全策略checklist，以及我第一次把三个市场主流车型的直接背靠背对比，更加明确的显示出奥特能平台作为目前“体系派安全策略”的最顶级代表的核心亮点：

1.

武装到牙齿的重铠防护体系：

包乘热隔离防火毯、超高强度全钢电池包、模组三重安全隔离、航天级气凝胶和云母片电芯级无死角隔绝，别的安全措施别人有的它都有。

2.

智能的制造与监控：

从电芯到电池包再到整车的全路径制造监控，5~20倍通讯带宽对电芯健康度的精细化监控管理，基于人工智能和自动化大制造的超级工厂制造质量。

3.

最后，是除上述特点之外，

奥特能平台基于无线电池管理系统和整车电子架构算法融合带来的前所未的平台适配能力。

6月19日，上汽通用发布了奥特能平台在别克品牌的最新车型：别克E4 GS。这是上汽通用“2025-700 亿投资加速电动化智能化”投资计划的最新落地成果。正如我此前介绍的，上汽通用汽车2025电动化智能化转型中国战略=700亿投资+双基地（上海/武汉）开局+超过10款国产纯电车型及全新一代HEV/PHEV平台。

由于别克E5开启预售以来的火爆表现，尤其是别克E5首次打出“油电同价“之后在中国市场引发的巨大反响，这款更加贴近大众日常家用走量车型，而且还继承了别克GS运动品牌基因的E4 GS从今年年初首次登陆工信部公告开始就引起了非常大的关注。

此前也有很多人注意到别克E4搭载的电池方案中包含了磷酸铁锂电池的版本，而且是刀型结构，于是在讨论这是否意味着奥特能平台对刀片电池有什么特殊的计划。

其实我早在2021年的奥特能平台的分析文章中，就已经披露过奥特能平台由于算法柔性和全球首创的无线电池管理系统的存在，可以实现三元锂电池和磷酸铁锂电池根据整车的需求进行任意比例的混装或替换，并快速切换上市应用。这种方法同样适用于固态锂电甚至钠电池等电池解决方案。这也就是为什么，奥特能平台可以支撑从小到下一代的Bolt，大到电动悍马以及多款重型美系TRUCK车型的原因。

中国市场是通用汽车面向2025实现全球200万台电动汽车销量的重要一环，相比于美国市场通用汽车夺回销量第一宝座，在新能源汽车领域高度内卷的中国市场奥特能平台是否能够成为上汽通用新能源转型销量方面的“定海神针“我们还很难预测。但是从技术的角度来讲，至少通用在中国市场继续保持了燃油车时代厚道良心的硬件配置标准：中美同标，毫无保留。

正如一句网络流行语所说：真诚是永远的必杀技。实事求是、依法合规、安全环保、诚信正直应该是一家车企的基本底线。透明公平的良性竞争，才是技术创新的最大福音，亦是消费者能真实获利的基础。

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