電池安全的這5年

從2015年至今的這5年，新能源汽車迎來了高速發展期，期間伴隨時有發生的新能源車自燃事件，讓爭議從未停歇，這方面筆者深有體會：我在2016年剛買車那段時間，還會看幾眼車友提到的續航短、充電慢等問題，此后再沒關注過，這些吐槽在群里根本翻不起任何漣漪。

自燃事件就完全不同了，至少會引發2-3天的熱議，面對同款車主們的人人自危，車友之間能做的也就是分享充淺放等科學用車心得，面對換車就能保證遠離風險嗎的問題，誰也不敢妄下定論。于是，電池安全成為了比續航、充電更為關鍵的阿克琉斯之踵。

有關這個問題，我國工程院院士歐陽明高近日的一席話，講透了電池安全的這5年。他表示：5年前我們沒有信心拍板說磷酸鐵鋰電池安全，3年前我們不敢對三元NCM333、NCM523的安全性表態，以前設計電池，對電池發生熱失控的機理并不是很熟悉，尤其是當材料體系發生變化的時候。隨著不同材料體系研究的深入，弄清楚了就有多種措施來實現安全了。

這方面有著直觀的數據：2019年新能源汽車發生著火的比率約為萬分之0.38，而2020年截至目前，這一數字已經降低至萬分之0.18。

除了材料科學的研究進步，電池本身容量的不斷提升，如今也變成了安全的一大基礎。前日我們在解讀蔚來100kWh電池的技術時，著重提到了其在BMS系統中加了一個哨兵職能的傳感器元件，在車輛總容易發生充電自燃的車輛靜止、人離開車的期間，識別電池內部氣壓過大（和溫度上升成正比的參數），即便車輛沒有通電，也能驚醒（啟動）熱管理系統、通過液冷循環給電池降溫。

其實，這項功能并不是什么新鮮玩意：威馬此前的停車狀態下液冷維持工作，出現了隔夜停車續航里程大打折扣的情況，讓這個保障安全的措施無疾而終；還有TSLA哨兵模式的電耗較大，也被不少車主吐槽。

而蔚來70kWh電池包即便內部結構允許，也是斷然不敢重蹈威馬覆轍的，重啟這項功能最大的底氣就在于100kWh電池容量夠大。在電池容量不多的時期，不敢浪費電做的事情，財大氣粗之后敢干了。

2015國標全面聯網和第三代新國標的濃墨重彩

純電動汽車相關于傳統燃油車最大的差距就是補能效率，充電樁的重要性由此不言而喻。有關充電樁的5年，前有2015國標聯網、后有第三代新國標。

先說2015國標聯網，公共充電樁接入互聯網不是從2015年開始的，而伴隨2015國標出臺之后，全面聯網成為了一個建設的必備條件。這一改變，讓大家無需辦卡、刷卡、充錢等流程，直接用手機就能完成支付，筆者買車之前就提前備好的國家電網和普天充電卡，買完了就失去了用途。

公共充電樁聯網給用戶帶來了實實在在的便利，而此后的全國一張網規劃，目標讓所有私人充電樁也不再獨自奮戰，如今乃至接下來將是另一項惠民的重點：一方面，通過移動互聯網的實時監控，保障充電樁的安全；另一方面，接入互聯網的下一步就是反接回電網，讓電動汽車作為儲能單元，解決夜里谷時發電浪費、峰值輸回電網，優化能源結構的同時，電動汽車花錢用電之外還能資金回籠。

再看第三代新國標，這個話題我們此前有過多次討論?，F行的國標二代（GB-II）接口協議，電壓的上限是750V，電流最高只能到250A，即理論上的最大充電功率為187.5kW。這個數據即便是馬力全開，也無法翻山越嶺、拉近和燃油車在補能效率上的差距。

差距的根源就是標準這個天花板，保時捷想盡辦法、少量投放的800V高壓充電，電流也沒能突破250A的瓶頸。唯有通信協議獨樹一幟的TSLA，在今年已經突破了限制，帶來了理論最大功率可達250kW的V3超充。

而接下來的5年，成為7大新基建的新能源車充電樁領域，第三代國標將成為一個分水嶺。新的國標充電接口，電壓的上限將提升至1500V，電流則會放開到600A，理論充電功率可達900kW，接近現階段的5倍。

如此一來的改變重要有兩方面。第一，10分鐘續航新增400km屆時將不再是妄談，燃油車在加油站排隊的功夫，一臺電動汽車就能獲得足夠的續航，也就是用戶離開車買杯咖啡的時間。另一方面，面對續航新增、電池容量持續增大，接下來更多100kWh甚至是150kWh電池包的大趨勢，也不會出現細小水管填滿大游泳池的窘境。

氫燃料的未來不是夢

今年磷酸鐵鋰電池翻紅，而電池相關的材料體系只能吃老本嗎？當然不是，我們一直關注的氫燃料動力電池也在推進之中。有關氫燃料，看起來和老大家的生活關系不大，但回看過往5年的種種，其實是一個逐漸滲透的過程，只是大家沒有關注罷了。

過去的5年時間里，全國范圍內發展最迅猛的新能源車不是今年大火的TSLA，也不是網約車常見的那些車型，而是新能源的公交車（純電、增程等），現在讓大家回想各自所在城市是什么時候用上純電動公交車的，想必很難有人能給出答案，筆者2016年第一次在上海坐純電公交車，其實都不算早的了。

我們在今年走進明天氫能的廠，看到了氫燃料動力電池研究和制造車間，以及裝備在安凱大巴的試運營車輛之后，發現其實這項清潔能源離我們并不遙遠了。氫燃料公交車出現在你所在的城市，或許就會像純電公交車相同，無聲無息的走進大家的生活中，如筆者今年一月份參加我國電動汽車百人會之時，組委會的擺渡車隊就是10幾臺氫燃料大巴組成的。

當然了，公交車領域的特殊性自然會成為氫燃料動力電池落地的最前線，城市中運送快遞的物流車、搬家公司的車輛等等，預計會成為第二梯隊，而和大家密切相關的乘用車，MPV的身材足以承載氫燃料系統的先天優勢，為其成為第三梯隊供應了基礎。今年九月份的北京車展，上汽大通就展出了MAXUSEUNIQ7氫燃料動力電池MPV，而且我同事在第一時間就體驗過了。

關于燃料動力電池車來說，5分鐘補能續航700公里只是常規操作，筆者2018年韓國平昌冬奧會期間，在首爾郊區現代集團試車賽道體驗的NEXO氫燃料動力電池車，一跨緊湊級大小的SUV就已經實現了5分鐘充入氫氣，續航接近700公里的水平，這批車輛也正是冬奧會服務車輛中的一部分。

而2022年同樣要開冬奧會的北京，必將成為國內氫燃料動力電池車發展的重要節點。近日有消息稱，福田汽車的氫燃料動力電池車明年就將在北京上路，率先在市內區域運行、進行實地驗證。未來的5年時間里，出差租車、包車服務，租一臺氫燃料的MPV、中型巴士，似乎是一個不錯的選擇。

氫燃料動力電池車自帶的環保光環和新鮮感自無需多言，比傳統燃油車便宜這種新事物很常見的促銷手段，甚至是在限行、限購城市自由穿行，市內1000km的續航一周都不用補能，看起來也都是大概率的未來場景。