上周我丈夫和他的车在洛杉矶的一条大街上失火，没有事故，在畅通的圣莫尼卡大道上，一对好心的夫妇把他拦下来，让他靠边停车。感谢上帝，我的三个小女儿没有和他在一起。

　　从图中可看出来，着火的车是Tesla Model S电动车，车停靠在路边，火焰和烟雾从下面冒出来……

　　这样的新闻已数见不鲜了，如2017年3月7日，新浪科技发布新闻《特斯拉开启全面调查上海Model S P85起火事件》，2018年6月28日，凤凰网发布了新闻《特斯拉Model S致命车祸：车辆被拖停车场后电池再次起火》，除特斯拉汽车外，其他新能源车也发生着火情况，新浪汽车网2017年12月1日发布消息《一辆北汽新能源的EV系列的纯电动车起火》。

　　何为新能源汽车？新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要是电池，包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器等。

　　本次新闻事件中出现的Tesla Model S电动车以锂电池为主要动力电源，让我们以其为例，来认识以锂电池为主要动力电源的新能源汽车。

　　我国新能源汽车产业始于21世纪初，2008年，新能源汽车在国内已呈全面开花之势，成为我国“新能源汽车元年”，2010年6月1日起，国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，新能源汽车得到普及和推广。在推广过程中，着火事件屡屡发生，让人们不禁思考是什么原因导致新能源汽车总是着火。

　　众所周知，新能源汽车是以电池为主要动力来源的，其中使用到的锂电池与手机中使用的锂电池是同一个原理。，以手机为例，在高温情况下，当我们在一边充电一边玩手机的时候，手机容易爆炸。电动汽车的锂电池更大，且车辆在户外环境行驶中会遇到各种突发状况，如会遇到极端天气、意外碰撞等，因此锂电池汽车在高温或者与其他物体发生猛烈碰撞时会发生自燃或着火的情况。腾讯数码在一篇题为《报告显示：一辆特斯拉Model S在车祸后两次出现锂电池自燃》的文章中对锂电池为什么自燃作出了解释：实际上特斯拉上使用的锂电池跟我们日常手机使用的锂电池在原理上没有任何的区别，仅仅是造型部分的差异。锂电池特别的脆弱，当电池受到外力导致电池破损，锂电池内部的锂离子会和空气中的氧结合，发生化学反应产生大量的热，这就导致了锂电池的自燃现象，很多网上的视频有过介绍，当你用尖锐物体刺破锂电池的时候，通常伴随电池鼓包、冒烟、自燃的现象，这都是锂这种不稳定金属带来的氧化还原反应造成的。

　　作为应对措施，我们制定了很多法规，也有很多文件，厂家也有很多建议。但这些还远远不能解决问题。我们希望整个消费群体和全社会都能正确的认识新能源车辆以及它的电池。并基于正确的认识采取有效的措施。这样才能形成完整的新能源消费链条。

　　新能源汽车使用的锂离子电池的特性体现在它主要是化学能到电能的转化过程。化学产品，往往对温度非常的敏感，而电池系统的温度采集，一方面，做不到电芯内部采集，另一方面，一个电芯一个或多个采集点，会导致采集和管理系统硬件的庞杂。同时，非常多的传感器，也会给系统布置、成本、可靠性方面带来困难。常规的温度采集管理系统，主要针对的是模组级或系统级，对于工艺性、一致性非常好的高品质电芯，有限的温点采集，是完全够用的。例如，LEAF的电池系统（2010版），只有四个点的温度采集。但是，对于一致性差、工艺控制差的电芯来说，是很危险的。电芯本体温度差异，电芯个体之间差异很难通过温度传感器反映出来。这就是巨大的风险。所以说，车辆特别是公共交通使用大巴等，高品质的电芯选型和应用，非常关键和重要。

　　前文谈到的温度采集，还有一点不足之处：温点采集无法深入到电芯内部。在发生微短路或热量变化初期，电芯外表面或环境温点采集，同样存在热传导的时间差，而这个时间，恰恰是最宝贵的时间。电池不同于汽油燃料，一点就着火。电池在碰撞或内短路故障发生到热失控前，从短路、冒烟，到燃烧乃至更猛烈的爆燃的变化过程是缓慢的。这里通过电芯热失控状态下，故障时间的这一概念来阐明这个问题： LFP从过热冒烟到起火，可以延迟到10分钟，前文提到大巴使用LFP电池，技术上是有道理的。而三元锂离子电池，故障发生时间要短很多，从起火到爆燃，只有几秒的时间，所以电池管理系统故障探测的即时性和准确性是非常重要的。这是宝贵的逃生时间。

　　电池的电解液是主要可燃物。正常工作状态下，电解液不断的被正负极“吸入”和“吐出”（方便于理解，其实是锂离子穿梭于正负极之间），电解液在175℃~185℃时就会大量分解，不仅能释放出有毒的物质，还有一定的助燃性。所以日本的科研人员一直在研究防火防爆电解液。

　　电解液的泄漏，在发生事故时，一定是助涨了燃烧的程度。在圆柱、方形、软包锂离子三种电池中，软包电池的泄漏风险更大一些。

　　在最初的新能源汽车火灾中，人们是按常规灭火操作流程完成灭火的。更多时候考虑高压电伤害，是以高压电器火灾种类救援，但是，锂离子电池有其化学特殊性，更需要针对性的采取措施。首先，控制火势的有效办法，是给电池有效的降温，避免持续高温下的热失控和热失控的蔓延。所以，在T/CIAPS 0002-2017《锂离子电池企业安全生产规范》 5.6.3 中描述，“初起火灾可用常见的灭火剂灭火，水是锂离子电池最有效的灭火剂。”需要注意的是，水需是干净的清水，同样也需要考虑有电解质水的导电危险性。

　　但是，在车辆电池着火的状态下，电池被封在电池箱内，通过清水很难直接作用在电池上，同时，电池箱体也多在车身底盘下，这给救援带来一定的困难，所以，TESLA 在设计车身底盘和电池箱体上盖时，首先考虑的是阻燃性材料应用，隔绝或延缓电池系统燃烧带给乘员舱带来致命伤害。

　　我们首先看看美国的作法，在交通应急救援，不管是技术、科普方面，美国都是走在前面的，值得借鉴和学习。美国消防协会（NFPA）早在2010年，就启动了新能源安全的网上培训、教学，并得到美国能源部的资金支持。同时，其联合整车企业，开展针对不同车型的救援技术在线培训。

　　如今，新能源车辆在各地的道路上变得越来越常见。安全问题也变得越来越突出和不可回避。我们国家是新能源汽车消费的主要市场，解决好安全问题，已经是迫在眉睫的问题。目前，用户对新能源车辆技术和电池品质的担忧，更多的被解读为对续驶里程、功能的担忧。其实，暗藏的安全问题担忧才是关键。用户不是实验品，我们从“谢天谢地，孩子不在车上”的担忧中，能体会出什么滋味？对于从业者，是一种安全的承担，对于社会更是一种重重的责任。

　　尽管新能源汽车已经推广多年，但在汽车发展的历史中，仍然是非常短暂的，属于新的应用。从技术的不断成熟，到用户的普遍接受，不是短时间能够完成的。

　　2016年12月26日，消防局给各省、自治区、直辖市消防总队《印发关于印发新能源汽车灭火救援规程和锂电池生产仓储使用场所火灾扑救安全要点的通知》：“要求着力加强新能源汽车灭火救援准备工作，研究破解锂电池生产、仓储和使用场所火灾扑救难题，消防局组织23个新能源汽车和锂电池生产企业集中的省区、市)公安消防部队开展了专项调研并组织制定了《新能源汽车火灾扑救规程》、《新能源汽车交通事故处置规程》和《锂电池生产仓储使用场所火灾扑救安全要点》。”

　　但是法规再多、再完美，也是停留在纸面的东西。更重要的在于社会广泛认知。这需要通过培训、宣传普及相关知识。美国在这方面，做的非常充分。通过在线培训，视频示范，与整车企业合作等方式进行普及。

　　从美国NFPA的培训课件中，可以看到非常完整和具备可操作性的在线演示,从具体行动指南到未来的培训计划，都非常的规范。还与汽车制造商建立了众多的合作伙伴关系，促进信息和技术的互动。这种培训可操作性极强，能够达到事故救援的目的。

　　不能用商业思维，去安抚用户的生命，我们经常看到，当新能源车辆发生事故时，特别是TESLA的发言人，一方面称正在调查事故发生的原因，一方面又通过与燃料汽车对比来凸显自身安全性能高的特点，如我们会在不同的地方看到，特斯拉汽车援引美国国家防火协会(National fire Protection Association)和美国联邦高速公路管理局(U.S. Federal Highway Administration)的数据，称TESLA电动车比燃料汽车安全十倍。就车辆本身而言，燃料汽车和新能源汽车在销售数量、使用频度、使用环境等方面差异性大，不能因为二者都是交通工具，而不顾产品推出时间的长短，片面地将二者进行对比。面对新技术、新产品，“吃螃蟹”的用户，在考虑安全性等方面更应有自身的衡量标准。

　　人们对新能源的事故，特别是着火，是恐惧的。如何采取措施，让消费者放下包袱，不仅仅是一个“安全十倍”的计算就能解决的。TESLA在安全方面，做了很多努力，安全设计的细节可窥一斑，很多地方是值得我们学习的。但是其仍然着火了，美国的救援虽然很到位，但仍然有人员伤亡。可见，迎接交通工具的，新能源的发展，不是一帆风顺的，需要付出更多的努力。让整个社会引起重视，我们工程技术人员，也要担起这个责任！

　　张新丰博士，将带来以“车用燃料电池发动机应用实践技术”为主题的精彩课程，如果你也在行业中，欢迎一起来揭示燃料电池发动机设计的全部秘密，为企业培养氢燃料电池发动机工程师。