该如何评价电动汽车的电池性能和安全性?

　　电动汽车的电池，是一个复杂系统。可以分3个层面简单理解：

　　1. 电芯：正极材料、负极材料、电解液，构成了电芯。

　　2. 电池包：数百至数千个电芯，组合起来成了电池包，俗称Pack。

　　3. 系统：加上传感器(眼睛与耳朵)测电压、电流、温度;用BMS(大脑)来思考决策;加上执行器(手脚)来控制开关，就成了系统。

　　电池系统的安全性可从电芯、电池包、系统这3个层面来理解。

　　A. 电芯层面的安全性

　　锂离子电池的危险性，主要体现在热失控，我们可以选用更为稳定、不易燃烧的电芯。

　　磷酸铁锂(LFP)比三元锂更稳定。

　　在三元锂中，镍钴锰酸锂(NCM)比镍钴铝酸锂(NCA)更稳定。

　　在NCM中，NCM622比NCM811更稳定。

　　能量密度越高的电池，越不稳定。这就与，最少的体积最求最大的能量，这个理念产生了冲突。

　　在电池原理上未有突破的情况下，我们短期能做的就是尽可能地提高电芯稳定性、安全性，这是一个涉及到材料学、电化学的问题。

　　B. PACK层面的安全性

　　如果说电芯层面是在关注电池本身的特性，那么PACK层面则重在关注电池与环境的关系，包括加热、挤压、针刺、浸水、振动等等。

　　PACK层面的安全性，主要由国际标准来保证： ISO 12405-2014，IEC 62133-2015, UL 2580-2010，SAE J2464，SAE J1929-2011，JIS-C 8715-2-2012等。

　　为了满足严苛的测试标准，需要在电池组的机械与电气方面做一些安全设计：

　　- 机械安全设计：防护结构、防水设计、防呆设计、防火阻燃设计等。

　　- 电气安全设计：接触防护、外短路防护、过流保护设计、高压互锁检测、绝缘检测等。

　　总体上来说，在PACK层面的标准是全面的、严格的。

　　C. 系统层面的安全性

　　电芯组成了电池包，虽然能够通过各种严苛测试，但它仍然是一个死物。BMS，则赋予了它耳目(传感器)、大脑(决策)、手脚(执行器)。BMS功能分两大类：

　　本职功能：例如，输出与接收能量(从而驱动车辆行驶)，为是电池的基本功能。

　　监控功能：例如，设计了过流、过压、通讯中断等故障下的安全措施，实际上就是电池系统的一种安全监控设计。

　　这些安全监控功能做得是否充分、是否全面，就决定了电池系统应对故障、将热失控扼杀在摇篮之中的能力。因为热失控常常发生在满电、过充状态下，特别关键的环节就是充电 。

　　D. 还有第4个层面吗?—— ISO26262与功能安全

　　请大家思考一下，若电芯、PACK、系统3个层面都做到位，还有哪些可能导致热失控呢?

　　不可抗力：恶劣的交通事故导致电池剧烈变形;电动汽车驶入大火;驶入水中浸泡1个月;去不合格的汽车修理厂随意拆卸……

　　老化： 无法准确预判电池在三年或者五年甚至十年后的真实状态。

　　事实上绝大部分厂家都是认证按照标准来设计电动汽车的了，但是电动汽车起火、失控的事情还是非常常见。那为什么按标准做，还是会出事故呢?

　　原因很简单：任何硬件都可能会失效;任何软件都是人写的，是人就可能犯错误。具体来可能是：

　　系统架构不合理 ：对外部系统有依赖、所设计的架构开发难度过高

　　可靠性未达标：硬件的可靠性未达到相应风险的严格程度

　　开发流程不合理：软件开发流程、开发人员资质、测试验证的独立性

　　这就是所谓的第4个层面：功能安全(function safety)。注意，功能安全并不是“保证功能是安全运行的”，则是“在功能失效的情况下保证安全”。

　　锂离子电池(LIB)已成为现代社会生活中主要的能量存储解决方案。其中磷酸铁锂电池完美替代铅酸电池，更加是并网调峰、离网储能、光伏储能、UPS、数据中心等行业的首选。