中國汽車技術研究中心有限公司首席科學家王芳發(fā)表主題演講

“我們應該關注動力電池在全生命周期內的損傷動態(tài)累計過程，以能夠在微量損傷的時候更早地捕捉到，從而更好地進行電池安全管理。”在第七屆動力電池應用國際峰會（CBIS2022）上，中國汽車技術研究中心有限公司首席科學家王芳表示。同時，通過多層級多種測試技術聯(lián)用，揭示電池安全的邊界，以多元化的途徑去建立電池預警的手段。

在整個動力電池的使用過程當中，我們都希望能夠是健康的而且高效的。王芳指出，即使當發(fā)生一些損傷累計到一定的階段，也希望它是能夠可控的。所以行業(yè)都會從全生命周期的角度，去不斷地提升電池安全的管理技術，創(chuàng)新的技術。

“這幾年，我們在調研和測試過程當中發(fā)現(xiàn)，實際上電池在使用過程當中，一直到最終的生命周期結束，它的安全會跟前期的研發(fā)設計、生產制造和使用，都會有密切相關的聯(lián)系，它本身就涉及到全生命周期的過程。”王芳表示。實際上，現(xiàn)在行業(yè)內的很多電池企業(yè)和車企通過在不同階段的一些設計和改進，去不斷提升整個電池的安全性，希望電池是不起火、不爆炸，甚至不冒煙。

主要思路是，首先是材料、部件和電芯層級這樣的研發(fā)設計和制造的過程，會涉及材料的選擇、工藝的精益求精，以及結構的優(yōu)化設計。再到系統(tǒng)層級的集成設計理念的創(chuàng)新，也包括熱管理技術不斷地革新，再到整車在實際使用中的監(jiān)控和預警技術不斷地發(fā)展。

“實際上材料和組件的層級，大家首先想的是從元素周期表里，希望能有更低產熱、更高比能量的活性物質被用到動力電池上。然后把材料的性能發(fā)揮到極致，選擇到更穩(wěn)定的電解液，更高強度的集流體和安全性更好的隔膜,構成電池本征的高安全材料的組合體。”王芳指出。

在這種情況下，再選擇更可靠的工藝設計。“比如說，希望能夠避免電芯的產熱的集中、聚集，以及在使用的過程當中，因為快充等會導致的缺陷在某一個薄弱點高度的集中。”王芳解釋，在這個基礎上，再不斷地提升系統(tǒng)集成的方案。

到了使用階段，王芳指出，要關注新能源汽車在實際使用過程當中的高頻、高危的事故形態(tài)。首先，如何能夠設計一個安全合理的快充技術，能夠滿足消費者補能需求，是必須要重視和去不斷提升的技術方面。第二是托底的防護。因為在車輛底部的各種異物的沖擊下，電池的殼體都有可能受到一定的損傷。這個需要研究改進。

第三是自燃。這個問題涉及兩個方面，王芳指出，即如何能夠在現(xiàn)有的技術水平下，一方面提高電池本身的熱安全，另一方面當電池本身的熱安全不能夠作為最終屏障的時候，是否能夠在整車的層級實現(xiàn)熱擴散的阻斷。

“到了實際使用的階段，可能最重要的就是到了熱管理的層級。要想起到很好的熱管理作用，必須是對每一個電池量身打造的，必須知道每個電池的發(fā)熱量、熱的特性，以及發(fā)生失控的點在哪里，也就是說它的邊界點在哪里。”王芳表示，所以我們必須了解和熟悉每一款電芯，才能夠設計出一個好的熱管理的系統(tǒng)來。