鉅大LARGE | 點擊量：647次 | 2019年04月30日
走近特斯拉：電動汽車是未來還是“移動炸彈”
“豪華轎車為何地下車庫離奇自燃？維修中心為何冒起濃煙滾滾？消防官兵面對烈火又為何束手無策？這謎團的背后，到底是人性的扭曲還是...”
抱歉，這里不是走近科學，是新一期的走近特斯拉。
對當代鋼鐵俠——Elon Musk來說，近些日子可不太好過。
4月21日的上海，一輛Tesla Model S電動豪華轎車在地下車庫里，在未啟動、未碰撞、未充電的三“未”狀態下無端自燃，甚至還殃及了停在一旁的雷克薩斯和奧迪。
4月24日，這輛汽車被送去特斯拉上海體驗中心進行檢查，試圖還原事故的前因后果。據澎湃新聞消息，國家質檢總局汽車缺陷調查與鑒定召回專家陶巍對這一事故給出了電池短路的初步判斷，然而因為車輛幾乎燃燒殆盡，具體的記錄近乎喪失，官方的最終鑒定仍迷霧重重。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
無獨有偶，在Tesla自燃事故的同一天，在西安蔚來授權服務中心，一輛正在維修的蔚來ES8電動汽車也發生了自燃，為這場電動汽車的信任危機來了個火上澆油，我們不禁發問，電動汽車到底安全嗎？
今天，我們一起來探究，到底電動車自燃的原因是什么？未來的電動車如何保障電池安全？自燃下的特斯拉，又該何去何從呢？
電動汽車真的更容易自燃嗎？尚無定論
電動車的自燃事故固然駭人聽聞，但在新聞熱點的聚焦下，我們其實很容易放大電動車自燃事件的嚴重程度，而傳統汽油車的自燃事故卻往往被大眾所忽略，在這一情況下，拋開主觀臆斷，數據才是電動汽車安全性的真實寫照。
硅谷洞察發現，僅2015年一年，美國便發生了174,000起傳統汽車起火事件，按里程來平均計算，每十億英里便有55起傳統汽車起火事件發生。
相形之下，特斯拉的數據便顯得安全了不少，在特斯拉累計的75億里程里，只發生了40起起火事故，平均每十億英里僅有5.3起事故。
這也是馬斯克在自己連發的四條推特中強調的一點，“特斯拉，正如大多數電動汽車一般，比傳統汽車的起火可能性要低500%以上。為何這一點從來無人提起呢？”
這么看來，是特斯拉更安全嗎？
顯然，我們亦不能就下此結論。
首先，40起起火事件的樣本數量太少，遠不夠對安全性形成完全代表。統計學結論尚待進一步數據的披露。馬斯克本人也在回復推特網友評論時透露，特斯拉會把這數十起安全事故的原因進行公布。
其次，雖然都是起火事件，其嚴重性卻大大不同。
相比來說，傳統汽車火災相對溫和，滅火流程也較為成熟，危害較小，而電池的燃燒則大為不同，一輛電動汽車從起火到完全燃燒，往往只需要短短一分多鐘的時間，乘客難以作出及時的應對。（你沒看錯，一輛電動汽車，從起火到燒得精光，也就不過1分多鐘……）
雪上加霜的是，電動汽車里常見的三元鋰電池在高溫下會分解產生氧氣，讓二氧化碳滅火器等隔絕氧氣的滅火措施束手無策。
另外，電動汽車的電池本身一般都被厚厚的保護殼覆蓋，平日里的保護殼在火災時便會搖身一變，成為熊熊火舌的保護傘，滅火劑難以進入保護殼實現有效滅火，即使成功滅火之后，熱量堆積在保護殼內，也更容易死灰復燃。也就是說，由于鋰電池著火是內火，由內向外噴射。只有水的滲透性和冷卻性能讓電池冷卻穩定，可以避免電池復燃。
因此，在中國消防協會的《電動汽車火災事故救援規程（報批稿）》中指出，“大量、持續”的流水是成功滅火的關鍵。事實上，特斯拉車主手冊中也有提及：鋰電池著火需要用水滅。若是用水量不夠，反而可能造成危險的有毒氣體的外泄。如果現場水源不足的話，選擇讓車輛自行燃燒殆盡亦是個相對較好的選擇。
稍微翻譯一下這話就是，除非車主反應真的足夠快，在起火那一瞬間就用大量的水滅火，否則車主就只好坐等這臺電動汽車燒到只剩框架了……
燃燒快，滅火難，即使電動汽車的起火概率低過傳統汽車，綜合風險卻未必如此。電動汽車的安全之路，仍是密布陰霾。
內生缺陷，鋰電池的短路風險
電動汽車到底為什么會自燃呢？一大原因是電池短路。
除去進水、設計缺陷等容易避免的短路因素，鋰電池的內在缺陷也不容忽視。
樹枝狀結晶便是這一風險的罪魁禍首。
在鋰電池正極進行放電反應時，金屬鋰會變成鋰離子游離于電池的電解液之中。在充電的時候，鋰離子又會從外界接收電子變回金屬鋰的形態。在這一循環過程中，若是鋰離子的濃度不均勻，便會在電極上形成不均勻的樹狀結構。
這一現象不僅會帶來電池的容量下降，壽命受限，更暗藏短路起火的危機。樹枝不斷生長，便有可能穿過電解液，接觸到電池負極，形成短路，最終由大電流的熱效應導致起火自燃。
不過，在這內生風險之下，諸多科研學者也展開了積極探索，通過電解質溶液的調整、玻璃纖維的支撐等等手段試圖解決這一問題，最小化鋰電池的安全風險。未來，這一領域相信會迎來新的突破。
不過除去這一點之外，車主外在也需要對電動汽車的風險有所認識，否則同樣容易引發風險。比如最常見的案例就是因為發生碰撞而著火，以及私拉電源充電帶來的自燃現象。這主要是因為官方充電系統帶有保護裝置，私拉電線的話無法擁有保護系統。一旦更大的電流，就容易導致電池過熱現象。
其實這和手機用萬能充充電引發問題，官方一般不負責任是一個道理。只有使用經過官方驗證的符合相關規格標準的充電器，才能保證充電安全無虞。
也就是說，即使你是一位擁有私家車庫的電動車車主，也需要購買官配的充電樁進行搭配充電。當然 ，從2017年起，特斯拉也已經支持國家電網的國標充電樁了。
系統設計是保障電動車安全最重要環節
除去科學家的前沿研究，還有什么辦法能讓電動車更安全呢？系統設計當居首位。
特斯拉的一大核心競爭力就是其自研的電池管理系統（Battery Management System：BMS）。這也是特斯拉從一開始，就比其他電動車品牌明顯電池容量高出一截的核心技術所在。
這一電池管理系統會對電池進行分層分組，在不同層級下進行精細管理。
借助這一系統，特斯拉能讓車上的數千節電池保持同一溫度，誤差僅在兩度左右，嚴防系統過熱。亦是在這一系統的幫助下，特斯拉能夠在行駛十萬英里之后仍保持初始電池容量的80%-85%，成為行業中的佼佼者。
除此之外，特斯拉去年申請的一項新專利，再次為電池安全加上新防線。
這項名為能量儲存系統的新專利，添加了新的受損電池隔離模塊，能夠將存在安全風險的電池從電池組中隔離而開，不再參與工作。亦避免了對正常電池的影響，有效地提升了電池組的安全性能。
特斯拉換了新電池，會更安全嗎？
若你對特斯拉的發家史有所了解的話，便一定不會不知道特斯拉與松下的電池聯盟，以及鑄成這一聯盟的基石——18650鋰電池。
1994年，松下便發明了第一塊因直徑18毫米，高65毫米而得名的18650電池，迄今已有25年歷史。18650電池以其優異的性能迅速成為了市場的寵兒，并數以億計地應用于一輛輛的特斯拉轎車上。
然而，時過境遷，25年前的弄潮兒不可避免地迎來了新技術的變革，直徑21毫米，高70毫米的21700電池應運而生，成為新一代特斯拉的電池配置。
21700在體積上比18650電池大上不少，擺脫了體積的局限性，它能夠在不引入特殊材料的情況下進一步提升電池的能量密度，增加整體的容量。
其次，單體體積的提升也帶來了容量的上漲，在能量密度提升20%的情況下，單體容量提升了35%，這也意味著在同樣的系統容量之下，只需更少的電池顆數便能完成需求，讓系統更加簡單，降低了制造成本和管理系統的復雜度，也降低了控制的難度，起火風險相對下降。
第三，21700電池的內部電阻相比18650更小，能夠避免電流在電池內部做無用功，一方面提高了電能利用的效率，也同時避免了電流熱效應在電池內部堆積所帶來的安全隱患。
與此同時，單顆電池的容量提升，也讓電池能夠更多地保持在有利于電池壽命的區域，能夠延緩電池的衰退，實現更長的實用壽命。
不過，較高的能量密度其實也相對提升了潛在的安全隱患。較大的21700電池更容易出現電池內部溫度不均勻的現象，也對電池管理系統的精確度提出了新挑戰。
不過，也正是電池管理系統的革新才讓21700電池的應用成為現實，成為特斯拉心目中效率與安全的新平衡點。
據推測，此次自燃里的特斯拉Model S仍是配備了舊款的18650電池。隨著新款21700電池的全面鋪開，特斯拉又將交出怎樣的安全答卷？我們拭目以待。
自燃之下，特斯拉何去何從？
無論如何，自燃事件已經發生，媒體的聚焦、輿論的壓力，疊加上季度大幅擴大的虧損，特斯拉正面臨空前危機。
仰仗互聯網思維的激進技術，特斯拉披荊斬棘，讓電動汽車真正走入普羅大眾的生活，也在電動汽車行業創下了全球霸主的赫赫威名。
而時到如今，快速發展的弊端開始顯現，特斯拉的電池安全債終究成為其發展道路上的一大絆腳石。
再疊加上特斯拉本身萬眾矚目的吸睛屬性（自帶流量的馬斯克……），終究無法萬無一失的安全事故理所當然地會被無限放大，讓品牌信任度大打折扣，連特斯拉緊鑼密鼓籌備的入華計劃，上海超級工廠的籌備都會受到相應的負面影響。
其實，激進的技術路線與安全并不絕對沖突，在合理的設計，充足的冗余，可靠的測試之下，所謂“激進”的技術很多時候反而是“藝高人膽大”的信心體現。
特斯拉也正是如此憑借高超的電池管理系統，才敢為天下先，拿出第一臺真正實用化的電動豪華汽車，讓電動技術真正走向道路。
不過，在安全面前，電動汽車、自動駕駛等一眾新興行業仍需要提高警惕，審慎而行，不能滿足于比舊有技術更安全，而是真的要千方百計確保萬無一失，這樣才能贏得挑剔的輿論，成為時代最終的變革者。
最后，對各位電動車車主來說，如何更大可能性保障自己的車的安全呢？硅谷洞察給大家提幾點小建議：
第一，安全充電，切莫私拉電源；
第二，汽車受損應及時維修。比如出現一些小碰撞后，要及時去修。不能因為當下沒有起火，就意味著沒有安全隱患；
第三，定期維護。盡管此前電動汽車宣稱的一大亮點是不需要維護，但跟電池相關的部分，車主還是應該定期拿回廠家進行檢修、維護。
最后的最后，到底電動車放在太陽下長期暴曬會不會有問題呢？可以很負責地說，暫時沒有出現因為暴曬而起火的案例，因為電池短路起火的話是在一瞬間釋放出大量的熱，但太陽暴曬引發的高溫，是緩慢的過程。因此，大家可以放心，不需要擔心自己的車停放在烈日下的特斯拉旁邊了會不會受牽連了……
上一篇：電動汽車頻繁起火自燃究竟為何
