特斯拉的电池是否安全 几次着火事件分析

      纯电动车是现在汽车行业转型的趋势，相比常规燃油汽车，电动车有排放少，驾驶陈本低的优点。随着自身电池的环保回收再利用的实现，纯电动汽车已经成为真正环保的交通工具。

      在大多数纯电动汽车还在为加速性能不够，行驶里程不够长，以及充电时间太久的问题困扰的时候，特斯拉突然用它极具强悍的性能征服了整个纯电动车市场，售价虽然比现有的纯电动车价格高过几倍，但是它各方面出色的表现已经可以与轿跑车一角高下。

      特斯拉获得市场认可的理由除了汽车机械性能出色以外，他最引以为豪的就是充电及续航能力了。根据官方数据，在他所已经建成的城市的超级充电站充电很短（约40分钟）的时间即可把其电池充至80%的容量。当然他也可以匹配家用220V市电。
      以上图表的意义在于驾驶者以110KM/h的驾驶速度驾驶四小时后，把车停在超级充电站充电，待吃完饭（约40多分钟后），特斯拉已经充入超过80%的电能。那么他如此引以为傲的电池技术，却在过去9个月中就发生了6次电池燃烧的事故。我们不经要问，特斯拉的汽车电池到底安全么？

      以上是特斯拉的各种起火原因，究其源头都与电池燃烧相关。我们不妨以以上原因来分析几个常见的电池燃烧问题。

      1.汽车在行驶过程中由于路面障碍损伤电池组而自燃。

      大家都知道电池在正负极短路的时候会产生大电流而释放巨大的热能，这对于一个把整个电池组作为底板的汽车，其受到下部障碍物损伤电池的几率是非常高的。根据事后的演算，那辆不幸的特斯拉在行驶时，通过的金属障碍物是以28吨的力直刺电池组内部。这里值得注意的是，Tesla电动汽车的电池组与其他电动车生产商不同，它是由多个小型锂离子电池构成（也是笔记本电脑的常用电池），电池组横跨车辆的基座。

      所以较为密集又小个体独自封装的电池可能不会像大块电池受到损伤时漏液破裂等，而是因为短路的原因使其他较为完整的电池产生大量的热，最后形成了高温明火。好在按照设计，电池组中的每个电池模块都被阻燃物隔离，以限制热能及明火的扩散，因此火势被控制在车辆前部的有限区间内。同时及时的信息警报也给乘客的逃生创造了机会。新款的特斯拉在底部也加装了钛保护板。

      本人认为，作为跑车的特斯拉因为设计底盘比较低，确实也不适合在路况较为不良的路面上行驶。要知道即使是常规汽车在这样的障碍物上通过，或许也有损伤油底壳或割破电路及油管等各种危险。所以在驾驶途中被路面障碍物损伤了电动车，其受损的几率和常规汽油车一样，纵然特斯拉会燃烧，但是因为被电池组的阻燃物隔断，会给驾乘人员充分的保护和逃生时间。

      2.碰撞后起火/爆炸：

      由于在高速公路上产生的碰撞都是比较剧烈的，这次特斯拉作为跑车在路面上高速行驶，根据调查其撞击钢杆的速度非常的快，这样的惯性会使整个车辆变形，在这次高速撞击中，整个汽车前部产生了严重的变形，同时整个底板也因为形变有很大应力的拉扯，这样的拉扯使平铺在底板的电池组相互挤压变形，最终有些损伤破裂。

      锂电池的本质是非常不安全的，金属锂丢入水中，立即起火爆炸燃烧，是因为发生了如下化学反应：

      产生的氢气是起火爆燃的本质原因。锂电池的负极石墨中含有大量的金属锂微粒，在小功率正常使用下，不会发生上述反应，但碰上极端条件，负极金属锂就会产生大量氢气而爆炸。

      很多人分析的电极短路、针刺只是爆炸的表象原因，如果没有氢气生成，碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯、1,3-丙烷磺内酯等这些高闪点电解液成分，锂电池内部短路顶多发热冒冒烟。

      虽然并不知道特斯拉是否使用了这么容易产生危险的电解液，但是爆炸的原因或许就和此前BYD电动车爆炸的原理相差无。当然科学上也是可以通过其他渠道解决氢的弊端，但价格十分昂贵，为了更加安全的驾乘体验，你是否会为更高的汽车成本买单呢？

      3.充电器过热燃烧：

      事情的由来是车主把汽车停到了自己的车库里后，插上电源进行充电，结果整个车库都在燃烧。此前吵的沸沸扬扬的观点认为：根据火宅调查报告，车主认定是特斯拉的充电器质量问题导致自燃。而特斯拉的观点则认为是起火点是客户充电插座线路自燃导致的。

      此家用充电器的电流40A×220V=8800W,要知道较为大功率的取暖器等设备功率才3000W，所以整个充电插座线路需要重新订制，如果铺设的线路并不是很良好。在这么大负荷的长时间工作，车库也并不通风，整个线路就会像电热丝一样持续加温最终失火。特斯拉的充电器设计中因为充电器能在超级充电站里以120KW的功率输送电能，所以在家用电出现较大电流异常的时候，充电器端视乎并不会察觉不对。而为了保证充电线路的功率，车库的插座设计需要一系列稳压稳流并散热等方案保证持续的高强度使用。对此或许车库的布线等确实存在各种问题。总之，对于充电器的使用，确实特斯拉方面应该拿出科学的方案，此方案不该到插座处截至，应该到电网端才截至，就如现在工业生产的机床设备一样，一直把技术规程延伸到电网端。

      4.电动汽车突然猛烈起步功率变化：

      笔者曾经驾驶过国内纯电动汽车，他们会要求不要急加速。这个其实很好理解：充电电池在把化学能转化成电能的同时，不可避免的会产生化学热能，在突然的加速中，整车需要很大的扭矩使汽车急加速，这样的扭矩直接考验着发动机功率。而发动机的功率直接来自于电池的瞬间输出功率。

      特斯拉的电池组就是和笔记本电池组一样的是由多个小型锂离子电池构成，它的特点即是爆发性的输出性能优秀，但是因为小型锂离子电池太多，确实也无法保证每个电池的质量。在官方提供的数据中，特斯拉正常行驶时电池温度在85摄氏度左右，并需要水冷散热，这样恶劣的环境任何一方出现些许问题都会导致电池及电路的异常升温，常规汽车在行驶震动过程中也会出现电路接触不良或者水箱散热异常，所以也可以理解特斯拉的各方面异常吧。起码在本身牢固稳定的状态下，电动汽车的电池质量异常发生频率不会高于常规汽车。现在特斯拉的电池组都是通过隔热板把电池组隔成几个小的区域，避免了高温刺激车体内易燃物以及其他电池组的燃烧。同时因为电池升温有一定的时间，此类事故可以通过监控及时通知驾乘人员采取自我保护措施。

我认为特斯拉的电池自燃事故属于一般汽车同等质量事故的几率范围以内，他的燃烧对于驾乘者的安全性倒并没有很大的危害，只是常规汽车的一个质量问题花费很少的金钱换零件即可，特斯拉的电池安全问题会报废整个电动汽车。