導讀：身為一個80后，還是很關心最近林志穎的車禍事件——他所駕駛的車輛由于行駛途中向右偏移，導致車頭撞向路邊橋墩，在車上還有小兒子Jenson。目前父子倆均沒有生命危險，但林志穎受傷的情況就相對比較嚴重一些，右肩膀等多處骨折，顏面也因撞擊造成臉骨骨折，額頭部位也有破相，需要一定的時間恢復。由于撞擊的部位在頭部，所以接下來的72小時仍是關鍵期。
這件事點燃的不只是一輛特斯拉，更是點燃了大眾對電動汽車的安全性的再度懷疑，所以我想花一些時間來聊聊這個案例，以及電動汽車的安全性。
▲圖1. 80后心目中全能冠軍，傳奇的賽車手
一、林志穎遇到的安全事故
首先據警方透露，已排除了酒駕，具體事故原因還在調查中，結論以調查結果為準。但我們可以先猜測一下這里的可能性：
◎ 林志穎本人在駕駛車輛，誤操作致使車輛撞上柱子
◎ 此時的車啟用了輔助駕駛Autopilot，但系統在分岔路上失靈，導致事故發生
目前都是猜測，得等車主傷勢恢復后自己來說明，或者特斯拉公布當時的上傳數據，我們不做判斷。
▲圖2. 現場的環境
根據目擊者描述，林志穎受傷后由于傷勢嚴重，全靠救助者先后把孩子和大人救出，之后不久，汽車就燃起了大火，情況一度非常危險。為什么車會起火呢？
▲圖3. 特斯拉碰撞起火的情況
二、新能源汽車起火
電池起火的原因可以分為內部和外部：
● 外部
在遭受外部撞擊時，電池結構受到破壞，電芯內部熱失控會導致起火。
● 內部
但事實上有些車沒有遭受撞擊，也會電池熱失控，這時的原因來自電池內部。比如電池制造過程中引入的電芯內缺陷（比如細微金屬碎屑）導致內部短路；或者電池長期使用后老化，電芯內部產生了枝晶鋰，觸發了電池內短路。這些內短路在高電量狀態下有一定的概率引發起火。
尤其在充電過程和充滿電的狀態下，電池內部比較活躍，這些時候都是起火的窗口期。
這次事故中，特斯拉Model X的前部受到撞擊變形。其實特斯拉在設計中有考慮過汽車正面碰撞的保護——前部機艙有三條傳力路徑來保證碰撞力的有效傳遞及電池安全，分別是吸能盒+縱梁（主要傳力通道）、下橫梁+副車架 和Shotgun。
▲圖4. 特斯拉的車輛設計碰撞力學設計
不過，此次特斯拉起火，目前看起來還是碰撞沖擊太大，導致上面的保護措施都失效，電池受損，最終導致發生燃燒。
這是典型的外部原因導致的。
目前全球范圍內，都在努力做電池安全的設計：致力于讓單個電池熱失控以后，阻斷電芯之間失控的鏈式反應，讓整包不會起火。技術改進主要在電芯層級和系統層級兩個方向。
目前技術的手段有：
● 化學體系的差異
從設計難度上、或電池系統的活躍程度來看，三元811>三元5系>磷酸鐵鋰；電池的穩定性正好就是反過來的，磷酸鐵鋰電池是相對更安全的。
目前主要的難度還是在高鎳電芯方面存在挑戰。
● 電芯之間的熱隔絕材料
目前的電池包，會在電芯間會加入隔熱材料（比如氣凝膠），隔絕電芯之間的熱失控。
● 一定電池區隔之間可使用隔熱材料
每隔一定的電芯數量間都采用高溫絕熱復合材料，然后配合防護罩設計定向排爆出口，將高溫氣體流排出。
● 泄壓和排氣
通過設計多種類換流通道設計，控制熱源按預定軌跡流動，減少對相鄰電池區塊進行熱沖擊；并且控制電芯熱失控排出的氣體流，在不同結構通道內的均勻分布，設計縱向通道（底部換流通道）等，避免對相鄰的電芯產生急劇性的熱沖擊，引發第二次熱失控。
● 絕緣設計
對電池包內的高壓部件進行絕緣防護；對電池包內的高壓連接及高壓安全區域進行高溫絕緣防護設計。
▲圖5. 在高鎳領域熱失控不擴散也成為行業標準
三、如何看待新能源汽車起火的事故
這次事故中，還好有路人幫忙。如果自己在新能源車里，突然遇到起火、且無法開門的情況下，如何自我保護？新能源車起火，是否意味著車內所有操作都會失靈？
目前國家最新的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》中明確要求，當電池發生熱失控以后，電池不能起火爆炸，要留出5分鐘給乘客逃離。
如果在電池單體失效的情況下，系統不發生熱擴散，就能極大降低熱失控后的煙氣危害；建筑物內，如果只是局部出現個別電芯單體熱失控產氣量，就比較容易把排煙的范圍控制住。這樣的話，公眾對于下個階段大規模的保有新能源汽車就比較有信心，對新能源汽車的安全性認知就更充分，可以最大程度保護生命財產安全。
▲圖6. 動力電池在封閉空間里面的熱失控帶來的問題
我認為這個數據還需要延長到30分鐘以上，電動汽車出現這種報警，第一時間需要通知應急消防部門，如果車主可以操作把車停到緊急車道，然后開門讓乘客下車。千萬不要慌張，出現熱失控報警，需要第一時間處理并停車。
▲圖7. 中國領先于全球率先在電池熱失控擴展實驗中積累了很多
小結：
新能源汽車的電池，除了在碰撞之后容易發生起火之外，誘發起火的原因還包括：電池受到其他損害，比如：長期使用后的老化、電池泡水等；另外高溫環境對電池也不夠友好。
電車相比技術發展得十分成熟的燃油車，的確還有很多可以改進的地方；這幾年的技術也確實進步不少。
來源：汽車電子設計 作者：朱玉龍
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