編者按：

新能源汽車是未來汽車發展的方向，而新能源汽車的核心部件之一就有動力電池。目前，市面上主要有兩大類，三元鋰和磷酸鐵鋰，這兩種電池哪個更實用且安全呢？去年，全球新能源汽車引領者比亞迪正式推出刀片電池，憑藉強大的創新能力以及深厚的技術積累，交出了這一終極答案。這款電池用超高的安全性，征服了電池測試領域的“珠穆朗瑪峰”針刺測試。今天，本網編輯就基於刀片電池針刺試驗和大家好好聊聊動力電池安全實驗，以及比亞迪刀片電池是否安全。

新能源車電池安全的國標測試方法是什麼？

在聊針刺試驗以前，先跟大家科普一下目前電池安全的國標測試方法。在國標電池安全要求裡電動汽車動力蓄電池單體、電池包或系統導致的危險是指：（一）洩漏，可能導致電池系統高壓、絕緣失效間接造成人員電擊、電池系統起火等危險；（二）起火，直接燒傷人體；（三）爆炸，直接危害人體，包括高溫燒傷，衝擊波傷害和爆炸碎片傷害等；（四）電擊，由於電流流過人體而引起的傷害。

所以工業和資訊化部專門基於這些危險情況設計了電池安全的國標測試方法。目前國內電動車電池安全的測試還是使用的 2015 版國標，而最新發布的GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中規定的：電池包或系統在由於單個電池熱失控引起熱擴散、進而導致乘員艙發生危險之前5分鐘，應提供一個熱事件報警訊號，服務於整車熱事件報警提醒乘員疏散。

透過對比可以發現，新國標取消了單體電芯針刺測試，將其作為熱失控的觸發條件之一。之所以這樣做，一定程度上是因為行業內除比亞迪的刀片電池外，其他的動力電池的電芯單體無法透過針刺測試，故只能降低要求，在保障使用者有足夠的逃生時間的前提下，允許電池發生失控自燃的情況。

為何要進行針刺實驗？

根據相關資料顯示，以過去發生事故的新能源車為例。其中，與電池相關的自燃事故大多與電芯熱失控密切相關。那麼什麼是熱失控呢？電池的熱失控是指電池內部化學反應的產熱速率遠高於散熱速率，大量熱量在電池內部積累導致電池溫度急速上升，最終引起電池起火或爆炸。

針刺試驗可以同時模擬導致熱失控的內短路和外短路兩種過程。目前，導致熱失控的誘因主要有兩種，一是機械電氣誘因（如：針刺、碰撞等事故導致），二是電化學誘因（如：過充、快充、自發性短路等），電池單體熱失控之後傳遞給相鄰單體，隨後大面積蔓延，最終導致安全事故的發生。

針刺實驗的過程並不複雜，按照國標中的針刺試驗方法規定，需要將電池充滿電，用鎢鋼針垂直於電池將電池刺穿，整個電池的能量都會透過該針刺點在短時間內釋放，鋼針停留在電池中，觀察1小時，不起火、不爆炸才算合格，在針對鋰電池安全的多達300多項試驗中，針刺測試是被公認為最嚴苛、最難達成的安全測試專案。然而就是這樣一項極為嚴苛的測試，被比亞迪的刀片電池成功攻克了。

超級安全，解決新能源車安全痛點

在比亞迪釋出的實驗影片中，比亞迪的這次針刺測試對比了目前市面上幾種主流動力電池的測試表現與結果，除“刀片電池”外，三元鋰電池與磷酸鐵鋰塊狀電池也同時面臨刺穿考驗，並且測試還透過在電池上方擺放盛有生雞蛋的容器，以便在讀取感測器資料顯示之餘，還可以直觀地觀察到電池在接受針刺測試時的溫度變化給雞蛋帶來的物理變化。

“超級安全”是刀片電池最大的特點，測試結果也印證了這一點。當被針頭完全刺穿後，“刀片電池”表面的最高溫度僅有30~60℃左右，並沒有出現燃燒或爆炸的情況，甚至連煙霧都沒有看到，同時能清晰的看到在電池上放置的雞蛋也沒有發生任何變化，可以看出這塊電池在短路情況下也極為安全。

用作對比測試的磷酸鐵鋰塊狀電池雖然也沒有出現明火，但仍出現了冒煙情況且溫度變化還是非常明顯的，測試剛開始沒多久，感測器顯示錶面溫度到了200℃-400℃，電池上放置的雞蛋也變成了焦糊狀態。另一款三元鋰電池的表現就比較“恐怖”了：針刺瞬間電池就發生了劇烈的化學反應，電池表面溫度迅速超過500℃，緊接著便發生起火爆炸，電池、雞蛋容器全部被炸飛，如果是發生在實際行駛過程中，安全隱患還是非常大的。

根據比亞迪的介紹，刀片電池的安全性和續航表現的提升是源於比亞迪工程師對於電池包結構的重塑。傳統的磷酸鐵鋰電池包含三層結構：電芯，模組和電池包，電芯和模組的支撐固定結構件會佔據很大一部分空間，導致實際電池容量無法進一步提升。而比亞迪的“刀片電池”省去模組和大部分結構件，由電芯直接成包，對電池包的重塑使刀片電池單位體積能量密度提升50%。簡單來說就是直接將電池部件拉長像刀片一樣整合在邊框上。而且更薄的厚度也進一步降低了穿刺過程中的熱量累積，提升了電池包的強度和安全。

刀片電池獲得業內與消費者的認同

今年4月7日，比亞迪董事長王傳福宣佈正式啟用電池針刺測試作為企業標準。比亞迪刀片電池重新定義了新能源汽車動力電池的安全標準，同時也具備超級強度、超級續航、超級壽命、超級功率，這是比亞迪漢EV銷量持續領先的基石。同時，比亞迪新能源車型的持續熱銷，就是消費者與市場最大的肯定。

9月搭載刀片電池的標準續航版豪華型漢EV正式開始交付，其擁有領先同級的安全效能，NEDC綜合工況續航里程506km，補貼後售價20。98萬元，相比於特斯拉Model 3來說，新推出的506km版本車型，續航更長，安全更好，空間更大更豪華，配置更具競爭力。

據悉，除了比亞迪自己的新車將搭載刀片電池，還有不少汽車廠家也在跟比亞迪談電池供應，預計很快就會有更多車型加入刀片電池的陣營。

本網點評：

伴隨電動汽車保有量大幅增加，交通安全事故的風險也相應上升，由動力電池引起的電動汽車安全問題，也是制約新能源汽車發展的主要因素。近期，出現的新能源汽車自燃事件，把動力電池安全性的話題推到了風口浪尖，而比亞迪“刀片電池”的出現，將電池安全提升到了一個新的高度，同時也讓比亞迪“王朝”系列車型在激烈的競爭中脫穎而出。