全球汽车产业正以迅猛之势向绿色化、智能化转型,新能源汽车是这场变革浪潮中的重要力量。在产业高速发展的强劲带动下,我国新能源汽车保有量持续攀升,截至2024年底,我国新能源汽车保有量达3140万辆,占汽车总量的8.90%。动力电池作为新能源汽车的核心动力源,备受行业关注,其性能优劣直接影响车辆的续航、动力等综合表现,其安全性能直接关系到消费者的生命与财产安全。近年来,动力电池自燃事故时有发生,引发社会各界的广泛关注与担忧。在此背景下,工信部发布了强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025),为降低动力电池自燃风险、提升行业安全水平提供了有力支撑与规范指引,引领动力电池向“零自燃”时代迈进。
动力电池自燃原因
深入探究动力电池自燃原因,可从电池本身特性,到用户使用行为的影响等多维度剖析。
从电池本身特性来看,动力电池在材料性能、生产制造、结构设计等方面,存在多重致燃隐患。在电极材料层面,材料本身的热稳定性缺陷是诱发动力电池热失控的核心隐患之一,当温度达到材料耐热临界值,其内部会发生剧烈化学反应,导致热量迅速积聚且无法释放,最终引发热失控;而早期锂离子电池使用的液态电解质具有易燃性,一旦电池内部出现短路等状况,极易引发自燃。在生产制造环节,若环境及工艺管控不严,易导致杂质混入、电极涂层不均或焊接缺陷等问题,这些问题会形成微短路隐患,在长期使用中逐渐恶化,最终诱发电池热失控。在结构设计方面,不合理的散热布局和过窄的电芯间距,使得热量难以快速散发;隔热与防火措施的缺失,会让单个电芯的热失控迅速蔓延,导致整个电池包起火。
在使用行为层面,不当充电、极端环境下使用及过度损耗等因素相互交织,显著增加了动力电池的自燃风险。频繁采用大功率快充、高温环境下充电,或使用劣质充电设备,极易造成过充,导致电池内部锂离子过度脱嵌,引发电极材料结构坍塌并释放大量热量;充电设备与电池不匹配时,还会引发电流、电压紊乱,致使内部短路,最终诱发安全事故。另外,极端环境对动力电池的影响同样不容忽视,高温下电池持续暴晒会导致内部温度急剧攀升,而低温时电解液黏度增加、充放电效率骤降,极易伴随析锂现象。这两类极端工况均会显著加剧电池内部的化学失衡,为自燃埋下隐患。此外,长期深度放电、频繁急加速、急刹车等过度使用行为,会加速电池劣化,而车主若忽视定期保养与电池状态检查,未能及时察觉电池组电压失衡、绝缘性能降低等潜在问题,会导致这些隐患逐步累积,最终触发自燃事故。
鉴定难与救援难
当动力电池因上述隐患引发自燃事故后,更为复杂的系统性难题便随之凸显。在起火原因的精准追溯与应急救援这两大关键环节,行业暴露出的问题尤为显著。
自燃事故发生后,动力电池往往因高温灼烧、剧烈反应而严重受损,致使关键数据丢失、物理结构遭到破坏,这使得起火原因的精准定位变得极为困难。据国家新能源汽车质量监督检验中心统计,在其处理的电动车火灾鉴定案例中,约29%的案例最终无法得出明确结论;而在其余能够得出结论的案例里,由于车企与车主立场和利益的差异,对鉴定结果的争议率更是高达41%,进一步凸显了起火原因判定工作的复杂性与艰难性。
另外,动力电池一旦起火,因其复杂的化学体系特性,导致燃烧过程极为迅猛且危险。从热失控到全车燃烧往往仅需数分钟,其爆燃速度之快,极大威胁用户生命安全。然而,传统灭火手段在面对高温灼烧、内部持续反应的动力电池时,往往收效甚微。普通干粉灭火器难以抑制电池内部的剧烈化学反应,水基灭火器使用不当还可能加剧电解液喷溅风险;同时,燃烧过程中产生的高温与氟化氢、一氧化碳等有毒气体,不仅阻碍救援进程,更危及救援人员及周边群众的安全。此外,即便表面火势被扑灭,部分电池内部仍持续发生反应,极易出现复燃现象,进一步加大灭火救援的难度与复杂性。
应对举措
鉴定难与救援难的现实困境,暴露出当前安全体系缺陷。要斩断从隐患到事故的恶性循环,须推动行业从“火灾扑救”向“风险防控”的底层逻辑转变,这既需要技术创新也离不开标准完善与产业链协同的制度推动。
技术创新方面,一是提升全流程数据采集与监测能力,构建覆盖电池从原材料生产、电芯制造、电池组装,到车辆使用、回收全生命周期的数据采集体系,通过高精度传感器实时监测电池内部温度、电压、电流、压力等关键参数,并将数据上传至云端平台。运用大数据分析、机器学习等技术,对海量数据进行深度挖掘,建立电池健康状态评估与热失控预警模型。提前识别潜在的热失控风险,并及时向车主、车企发出预警,以便采取干预措施。二是强化电池安全技术研发,企业应加大研发投入,优化电池材料体系。同时,改进电池结构设计,通过优化电芯排列、增强隔热防护等手段,提升电池包整体安全性。三是升级电池管理系统(BMS),借助先进的传感器技术与智能算法,实现对电池状态的精准、实时监测,提前察觉电池内部短路、过热、过充、过放等异常情况,并迅速采取调控措施,大幅提升电池异常状况检测与预警能力。四是推动充电技术安全革新,研发具备安全防护功能的智能充电设备,利用大数据、边缘计算、AI诊断模型等技术,在充电过程中对电池电压、温度、SOC等参数进行实时分析,实现充电过程的智能化安全管控。
政策引导层面,一是严格落实并完善安全标准。相关部门应严格执行2026年7月1日起实施的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》强制性国家标准,要求电池做到“不起火、不爆炸”,对企业产品进行严格监管。同时,持续跟踪行业技术发展与应用场景变化,动态完善安全标准,将新兴的电池技术、应用模式纳入标准范畴,确保标准的前瞻性与适应性。二是加强政策扶持与引导。政府可通过财政补贴、税收优惠等政策手段,鼓励企业投身动力电池安全技术研发,支持建设动力电池安全检测与认证公共服务平台,降低企业研发与检测成本。对在电池安全技术创新方面表现突出的企业,给予政策倾斜,激发企业创新积极性。三是规范行业准入与监管。提高动力电池行业的准入门槛,对新入企业的技术实力、安全保障能力进行严格评估,同时要求企业强化对动力电池生产、销售、使用全生命周期的管理,建立健全产品追溯体系,确保一旦发生自燃事故,能够快速追溯问题根源,为责任认定与风险防控提供有力支撑。
总之,面对动力电池自燃这一行业性挑战,需以工信部《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等政策为指引,通过推进全生命周期数据监测、电池安全技术研发、充电技术革新等技术创新,形成政策引导与技术突破的协同合力,方能助力行业跨越安全瓶颈,真正迈向“零自燃”的高质量发展新阶段。
(作者系北京理工大学机械与车辆学院教授、电动车辆国家工程研究中心首席科学家)
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