文｜韩永昌
编辑｜李勤
来源｜启动PowerOn（ID：EV36kr）
封面来源｜视觉中国
质量声誉受损，可能直接拖垮市场销量。2019年6月，由于接连发生起火事件，蔚来召回4803辆ES8车型。当时距蔚来第一辆车交付用户还不到一年时间，召回车型已经超过了总交付量的五分之一。蔚来一度刚出世便走入至暗时刻。汽车大量召回，车企也会背负巨额赔偿。2021年，通用汽车因电池起火问题召回了超过14万辆雪佛兰Bolt，召回成本超过了20亿美元（约合人民币146亿元）。同年，现代汽车也因电池包问题召回了8万辆电动汽车，成本达到1.4万亿韩元（约合人民币76亿元）。车企面对起火如临大敌，但起火的原因追溯又极其复杂。“电池燃烧会产生氧气，边烧边助燃，普通灭火器根本没用，一瞬间就烧没了，很难留下数据。”有电池行业人士说。这也是一个严肃的商业问题，“烧车之后电池厂和车企如何定责，就像无人驾驶事故中的责任划分一样难做。”如今，新能源车价格战已经进入深水区，在车企高强度的降本要求下，整车开发周期正在不断被压缩，验证测试环节也难以坚守。“拼价格一定会卷到质量，很难保证在质量稳定的前提下降本。”一位车企工程师说。与此同时，据乘联会数据，今年上半年，我国新能源车渗透率已经超过28%。新能源车保有量也达到了1620万辆，急速增长的保有量也让起火事件的发生频次不断增加，越来越多的起火事件暴露在聚光灯之下。据国家应急管理部官方数据，2022年一季度新能源汽车火灾共计640起，高于交通工具火灾平均增幅（8.8%），平均每日超7例火灾。在一个高速增长、角逐激烈的市场中，如何在赢得竞争的同时，保证电池安全，成为每一家车企难以逃避的拷问。毕竟，电池组零星的火苗，都有可能成为烧光几十亿资产的引线。
谈及电池安全，就不得不提及针刺实验。这是一个在300多项电池安全检测试验中，被公认为最严苛、最难达成的测试项目。针刺实验的过程并不复杂，先把电芯充满电，再用一根耐高温的钢针将其垂直刺穿，钢针停留在电芯中观察1小时，如果能做到不起火、不爆炸就算合格。针刺实验
2020年，比亚迪刀片电池横空出世，顺利通过针刺实验。王传福放出豪言，刀片电池要把“自燃”这个词从新能源汽车的字典里抹掉。消费者也第一次用肉眼直观的感受到了新能源车的安全性，搭载刀片电池的比亚迪车型一上市便成为特斯拉的强劲对手。但一位车企电池工程师对此评价道，针刺试验模拟的情形跟实际差别很远，最初我们都在搞针刺，没有注意到热扩散其实更危险，阻止起火其实是个系统性工程。“过了针刺实验也不能说绝对安全”。2022年比亚迪宣布先后召回了52928辆唐DM车型，原因是部分车辆的动力电池包托盘由于制造原因，托盘透气阀安装面不平整，有进水风险。这可能造成动力电池系统电气回路故障，极端情况下有引起动力电池热失控的风险，存在安全隐患。因此，保证新能源车的安全，仅靠电芯层面的防护并不足够，还需要在电池系统上有更高的要求。2020年5月12日，国家强制性标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》正式颁布，最明显的是取消了针刺实验和增加电池系统热扩散试验，即要求电芯发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。新标准出台后，业内也更加倾向于系统层的安全，对电池包的设计也有所变化。以云母材料的使用为例，前述工程师告诉36氪，由于云母成本不低，在2020年之前，有些铁锂电池包里面并没有用云母，直到新规出台后，云母才成为必需品被使用。“因为不用云母过不了测试。”除了在防火上做出不懈努力外，车企与电池企业也在起火事件中摸索到了一些规律。起火在业内被称之为热失控，这是一种由电池温度急剧上升而导致电池出现不可逆的失效现象。造成热失控的原因有很多，但大体可以概括为内因和外因两种。内因只有一个——短路。短路更多指向电池企业。电芯制造过程中混入粉尘杂质、极片边缘毛刺，枝晶、析锂等都是可能引起短路的原因。此前通用汽车就在公告中表示，LG提供的电池可能同时存在电池阳极撕裂和隔膜皱褶两种生产缺陷，增加了起火的风险。因此改进制造工艺与提升电芯的良率和一致性是每一家电池企业都在努力的目标。而造成热失控的外因则指向车企，车辆碰撞，过充过放，高温都有可能是起火的元凶。车企为了防止热失控，通常考虑的要更多。一位整车工程师说，我们做整车开发的实验，一般都会做到消费者开一辈子车都用不到极限里程，或者说长时间处于极限环境中，以此来保证安全性。此外，在机械结构上，电池包会被车身紧紧包覆，层层加固，在电池包底部还要加上防护梁。在软件算法上，电池管理系统也会对电池包实时监测。
一位车企电池工程师对36氪说：“每一家车企都会给温度管控上设置一个阈值，当电池包超过一定的温度范围，冷却系统就会自发工作。”这也是为什么夏季时地下车库中电动车会时常自启的原因。在车企与电池企业的合力之下，电车起火的概率逐渐降低。据中国新能源汽车大数据研究报告统计，2019-2021年生产的新能源车着火事故率分别为0.037%，0.0303%和0.0084%。但在新能源车保有量不断增长的情况下，事故率降低不代表事故数量减少，而且起火之后的溯源是一件让车企头疼的事情。
新能源车起火的原因有很多，每一起事故都各不相同。碰撞导致电池包变形、进水以及高温天气、热管理系统失效等等，都有可能造成电池自燃。车企想要层层调查追溯到起火的原因，就必须要对电池的数据进行追查。一颗电芯全生命周期的数据可以分为两段，一段是上车前在生产制造环节的检测数据，另一段是上车后，BMS系统实时监测到的运行数据。这两段数据可能分别掌控在两家企业手中。电芯在运到车企之前，生产制造以及出厂检测主要由电池企业负责完成。以宁德时代为例，宁德时代每条生产线1分钟可生产150个电芯，每天有超过140万个电芯诞生。这些电芯在电池厂要经历外观、电压、容量、内阻等多项测试。这些数据自然留存到了电池企业手中。当电芯组装成模组或者电池包运往车企装车后，电池包在新能源车上的运行数据则归电池包生产企业所有。为了保证已装车售出的电池包的安全，电池包BMS系统会将电池运行数据会实时回传给车企总部。数据检测系统都可以实时监测到电池包的温度、水泵的工作状态等，回传的监测数据可以精确到毫秒级别。据36氪PowerOn了解，不管外界温度多高，电池包的工作温度要求是在 45 度以内。一家新势力高管透露：“去年我们确实发现了一起电池包数据异常的情况，当时售后马上打电话叫回来排查，果然发现有一颗电芯失效了。”迟峰（化名）的工作经历横跨多家电池企业与车企，他对PowerOn说，运行数据基本上是谁做电池包谁监测，像特斯拉买圆柱电芯自己做电池包，那么监测数据自然是留在特斯拉手里。但像宁德时代给有些客户直接发货电池包，那这部分数据就是由宁德监测。
当然车企不会允许电池企业掌握自己旗下车辆的命运。就算电池厂直接发整包给车企，也会给车企开放一些监测数据，这是车企所要求的。“但电池企业自己的数据肯定会更全面，一些算法和内部信息是不会对车企开放的。”迟峰说。这也意味着，电池企业掌握着更多的电芯及电池包层面的数据。双方的数据很难打通。电池企业的数据不仅有电芯的良率等表面指标，还涉及了一定的生产核心技术。此前通用汽车要求LG新能源交出与稳定性直接相关的电池输出实验数据，已经被行业认为是窃取电池制造的“核心秘密”。任何一家电池企业都不会对此拱手相让。如果车企自制电池包，显然也不会对电池企业共享电池包的运行数据。从动力电池的pack入手，切入电芯层，进而掌握动力电池的相关技术，加强对电池企业的话语权，是每一家车企都在有意或无意正在做的事。数据的割裂也让电池起火的溯源成为了难题。“如果数据打通，起火事件可能会降低很多，但这本身就不是一件可能的事情，这是个立场问题。”有车企人士说道。除此之外，电池厂与车企对电芯、电池包的测试也没有面面俱到。有电池企业人士对PowerOn说，电池厂有些项目是全检，比如自放电，电芯内部很大的异物一下子就能测出来，但小的粉尘、毛刺，这些问题只有等长期充放电，或者碰撞后发生变形才会暴露出来。“这些问题只有抽检扫CT时才能测出来，但几分钟才能扫一个，效率太低，不可能进行大规模检测。”这种“开盲盒”式的装机以及在数据端割裂，成为了电池起火难以溯源的重要原因。而难以溯源也就意味着责任的划分成为了一个人人可踢的皮球。
想要对起火定责，就必须追溯起火原因。这是一件所有工程师都不愿面对的难题。一位有十年开发经验的车企工程师告诉PowerOn，除了很低端、很明显的错误，比如说碰撞太严重，劣质的充电桩等，如果是静燃，其实很难找到明确的热失控证据。“我们会做很多工作来还原事故现场，分析机理，各种技术手段都会上，但最终结果都只是推测。电池烧之前基本是毫无征兆。”迟峰对此深表同意，他同样对PowerOn说，起火的调查只能凭借一些蛛丝马迹推断，因为电车着火的温度会达到八九百度，铜箔烧完还在，铝箔肯定烧没了，石墨负极只能留下一堆灰，有些车架都会烧没，这种溯源纯靠运气。“大家就使劲猜呀猜，我猜哪里可能有问题。”当然，电芯起火一瞬间的数据变化是可以追查的，在BMS系统中，电芯都是以编号的形式存在，如果某一颗（组）电芯的电压瞬间很高或者很低，这样可以对起火原因进行大概的推断。“但如果要想要深究，追溯起火电池同一批次的电芯，就得去供应商那找各种记录和检测数据，但是这种事情没人会承认。”迟峰说。一位车企高级工程师在处理早年间的自燃事件时曾到电池厂索要生产数据，他告诉PowerOn，我们在电池厂拿到的数据没有任何问题，但去产线上抽检电芯马上就发现一个小毛病。但这无法直接给电池厂“定罪”，最后只能不了了之。电池厂同样有自己的难处。一位二线电池厂销售人员告诉PowerOn，现在大家看到的乘用车质保8年或15万公里，其实电池厂给车企的质保也是这个范围，只要在这个区间里边，出了事故基本上都是电池厂去搞定。可能这个事跟我们没关系，但为了维系客户，你不得不做。“我们也会去派工程师去查原因，再发个新的电池包过去，然后整车赔偿责任划分一下，看谁来赔车的钱，但基本都说不清。”上述销售人员说。赔偿单个车辆的损失，发一款新的电池包尚未触及太多的利益。但如果涉及到召回以及大范围更换电池，这种巨额成本将是一笔车企与电池企业都不愿承担的费用。2021年，现代汽车与通用汽车发生的两次大规模召回事件中，由于确定是电芯制造端出现问题，二者共同的电池供应商LG分别承担了70%与95%的召回成本，合计约人民币178亿元，比宁德时代同年的净利润（159亿元）还要高出不少。国内仅有的例子同样发生在2021年。北汽因电池问题拟召回31963辆电动车，其电池供应商孚能科技宣布将配合对召回车辆进行相关检测及维修等工作，同时承担了部分召回费用，共3000-5000万元。除了上述两例事件以外，更多的起火原因则是车企与电池企业将皮球踢得你来我往。其实不难理解，上游的材料质量，电芯的一致性、电池包安装合规性、电池管理系统的有效性等都影响着电池安全。这不是一个凭借单一因素就可以定责的问题。由于责任界定的不清晰，如果发生大规模召回，成本只能由车企承担，因此车企也难以下定决心发起召回。这在汽车行业早有先例可循，上世纪美国福特Pinto车事件中，由于召回成本远高于事故赔偿成本，福特便没有对该缺陷进行处理。新能源车虽然尚不至此，但目前对电池起火的事故处理手段已有端倪。市场上流传的一种说法是，如果所购新能源车发生起火事件，消费者会得到一辆新车以及数万块人民币作为赔偿。在大规模出货，极少概率起火的情况中，这显然要远低于车辆召回的成本。不仅如此，电池起火如何处理同样是车企内部必须保持低调的一件事，PowerOn接触的多位车企电池工程师均表示“很敏感，不方便谈。”PowerOn也联系过多位经历过起火事故的车主，对方同样三缄其口。甚至有声音认为：“反正我这是磷酸铁锂电池，也不爆炸，烧了我就当免费换新车了呗。”但中国新能源车行业的发展不应该对这种致命问题出现如此漠视，想要在全球汽车市场中立住口碑，就不该对电池安全有所容忍和退让。纵观全球汽车工业史中，为了快速发展而走捷径的例子不胜枚举。如今中国车企也走到了这个是要质量还是要速度的分岔路口，尤其是在无休止的价格战中，如何保证降本的同时兼顾电池安全，将成为中国车企在全球汽车产业链立足，必须要跨过的关隘。
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