安全性大幅提升 能跑也能野 全新RAV4荣放动态首测

面试前一天，我问：“你需要我提供面试大纲吗？他长期从事“热安全特性，建模和管理“在新能源汽车动力电池系统中。在大容量锂离子动力电池系统热失控诱导和传播特性的测试、机理分析、建模以及预防和控制技术方面，动力电池热失控特性的技术进步已经实现了从不可测到可测，从可测量到可测量从可测量到可定量测量，从可定量测量到可预测。第二天，在清华大学汽车工程系办公楼的三楼，我到达时，冯旭宁还在开会。20分钟后，我看到了他。与我想象中的“导演”不同，冯沪宁很年轻，他的演讲简单明了，符合标准的男性风格。

图为冯沪宁在会议室与一桌人讨论。他漫不经心地坐了下来，说：“我们马上开始吧。”。我看起来很尴尬，这表明我仍然需要录音和一个更安静的环境。他把我带到一间略显狭窄的办公室，尴尬地笑了笑，说：“我们的办公室很紧张，老师和学生都很困惑。”在这个安静的办公室里，正如我的助理所说，冯旭宁回答了我所有感兴趣的问题，包括“电动汽车自燃是如何引起的？电池技术突破到什么程度？用户如何灭火？逃生需要多长时间？”冯旭宁说，从热失控的角度来看，磷酸铁锂电池比三元锂电池“更好”；

固态电池更安全，但有必要在“固态”之前加上“全部”一词。目前，这种类型的电池还没有被车企大规模生产或应用，但大家仍然很期待。他还表示，特斯拉的一些充电自燃事故可能是由于过度充电造成的。现在有技术可以解决这个问题，但如果需要更快的充电速度，解决方案的成本仍然相对较高。以下是对话实录：事故复杂，原因难寻，多方责任。首先，电动汽车：为什么电动汽车的安全性如此重要，以至于到目前为止还很少有权威机构对此进行讨论？电动汽车的自燃是如何引起的？冯旭宁：首先，从企业的角度来看，他们需要维护自己的产品形象和利益。第二，这是责任的定义。事故发生，有时是由于电池，有时是整个车辆，也可能是由于电池组工厂。在明确规定后，如果一方必须承担责任，他们可能不得不召回并赔偿大量金钱。在这方面，每个人都相对谨慎。最后，从调查的角度来看，电池自燃的原因相对复杂，许多因果关系并不充分和必要。许多原因都是基于“猜测”，而这可能不是真正的原因。而且，当我们进行事故调查时，燃烧后的场景通常相当悲惨，尤其是三元电池，燃烧后大多留下灰烬，能找到的信息很少。随后进行事故调查也非常困难。

然而，从研究的角度来看，我们仍然希望澄清这个问题，防止它再次发生。具体来说，在操作方面，我们将对所有可能的原因进行再现性实验，然后推断出事故最可能的原因。如果事故的实际情况与实验非常接近，我们将与企业沟通。如果我们将事故调查结果与公司沟通，我们肯定会签署保密协议，因此我们不能公开宣布哪辆车在哪一天发生了事故或原因是什么。然而，我们仍然会知道事故车辆的一些信息。目前，我们已经与国内大多数汽车和电池制造商建立了合作关系，重点关注电池安全。欧阳老师成立了电池安全实验室，专注于电池安全的研究。在热失控方面，磷酸铁锂比三元电池“更好”。首先，电池：我们现在可以详细说明电池自燃的原因吗？冯旭宁：虽然事故有多种形式，但从故障模式来看，它们可以归因于机械滥用、电气滥用或热滥用。然而，最近的研究发现，对于电池来说，电化学滥用是导致电池故障的机制。这些滥用导致电池的实际负载超过其正常工作范围，引发一系列化学副反应，最终导致电池热失控。

前三类滥用现已被纳入法规和测试标准，并在产品出厂前得到有效遏制。然而，机电热滥用的深层次问题是电化学滥用，尤其是在新材料系统电池的使用中。电化学滥用的问题一直存在，相应的机电热滥用形式可能会发生变化。有时，在标准法规中无法预测这种情况的发生。最新的问题，如超快充电导致负极析锂，不受标准法规的限制，但其问题已经出现在电化学滥用的层面。第一电动：你提到，尤其是现在三元电池和高镍电池更容易发生热失控。我之前看过一些分析，说磷酸铁锂电池热失控的临界温度值会比较高，可能在200-400度，三元电池在120度左右。这是否意味着三元电池更容易发生热失控？甚至不安全？冯旭宁：我们之前做过一些统计，把电池热失控的温度分为……

类别。T1是电池自身产生的热量的起始温度，T2是发生热失控的温度，热失控是不可逆的。超过该T2，电池将释放其所有能量并达到最高温度T3。由于不同的电池设计水平，具有相同正极材料系统的电池可能在T1、T2和T3方面具有显著差异。你提到的三元电池的温度临界值是120℃，这可能是一些劣质样品的测试结果。评估三元电池的安全性是不公平的。

让我们来看看这三种特征温度的统计结果。目前，电池通常使用石墨或碳负极，并且它们的T1通常相似。反映热失控触发温度的T2没有规律，而反映热失控最高温度的T3与材料系统有关，相对规律。T1主要是石墨负极开始失效的温度。它主要与负极有关，所以只要使用相同的负极材料和类似的电解质，它们的T1就应该相对接近。我们对T1有一个统计结果，它主要集中在100-110℃的温度范围内。只要电池使用石墨或碳负极，这种结果几乎总是一样的。然而，T1也可以是好的或坏的，并且可以通过向电解质中添加添加剂来增稠电池的石墨负极表面上的SEI膜。SEI膜越厚，其热稳定性就越高，因此T1可能更高，这意味着从T1的角度来看，这种电池更稳定。我们已经测试了来自不同制造商的许多具有类似材料系统的电池样品。例如，对于磷酸铁锂电池，其一些不同的样品具有较高的T2，而另一些样品具有较低的T2。目前，一些研究机构只测试了两种类型，如磷酸铁锂测试一种和三元测试一种，其发布的数据是片面的。但有一点是肯定的：热失控的最高温度T3是有规律的。T3是从整个材料系统释放能量的过程。简言之，正极具有较高的氧化化学电势，负极具有较低的还原化学电势。两者之间的差异由电池电压表示，这也增加了电池比能增加过程中的化学电势差。热失控的过程是什么？目前，我们认为热失控是在整个电化学系统崩溃后，整个电化学电势的能量向两个方向释放的过程。在这个过程中，磷酸铁锂的化学电势差较低，三元材料的化学电势差较高。三元材料在瞬间释放的热失控能量肯定超过磷酸铁锂释放的能量。因此，从T3的角度来看，它与比能量之间仍然有很强的相关性。第一电动：所以从T3的角度来看，磷酸铁锂比三元锂“更好”。冯旭宁：是的，磷酸铁锂的温度通常在500度左右，不再高于这个数字；

随着镍含量的增加，三元811电池的温度不断升高，三元电池的T3可能达到1200度以上。固态电池需要配备“全”技术。目前，技术尚未成熟，也没有汽车公司应用第一个电动电池：固态电池呢？它安全吗？冯旭宁：我们期待的固态电池，没有有机电解质，也没有燃烧，就是这样。它必须在名称之前添加一个“all”字才能生效，即“全固态”。没有“全部”字样的固态电池可能仍含有可能燃烧的有机电解质。

用户最关心的问题是电池的烧坏。如前所述，锂电池存在热失控的风险，但热失控和点火之间的关系并不是完全必要的。火灾的原因是里面的电解质是有机的，而这些碳酸盐是挥发性的小分子有机溶剂，容易燃烧。在现有锂离子电池的热失控过程中，碳酸盐的这些有机溶剂会被喷出，然后在电池外燃烧。液体电解质容易挥发和燃烧，但如果它变成固体电解质，它就会变得稳定而不燃烧？我们对固态电池寄予厚望，它在本质安全方面具有这种诱人的特性。固态电池的概念最早被提出，这意味着我想将所有的液体电解质转化为固态电池，这被称为固态电池。然而，如果在液体中加入一些固体电解质或在固体电解质中加入一些液体，这种类型的电池叫什么？有人说它被称为半固态电池或半液态电池，但两者都是一样的，目前被称为“固态电池”，没有“全部”这个词。从发表论文的角度来看，学术界现在要求全固态电池真正去除所有有机电解质。所以，严格来说，在有机电解质中添加一些固态，或者在固态中添加有机电解质，可以宣传这种电池是固态电池。因此，目前固态电池的安全性取决于液体电解质的比例。如果液体比例仍占90%，显然失控和燃烧的问题没有得到很好的解决。第一电动：换句话说，全固态电池能否有效提高安全性？冯旭宁：现在是这样，因为目前还没有大规模生产固态电池的电池，我们的测试数据也非常有限。但有一个问题是，固体电解质的涂层可能含有硫和氮，在高温下会释放出高爆炸性气体，如氮氧化物、二氧化硫和硫化氢。它的安全问题已经成为新的问题。但现在从安全的角度来看，为什么人们仍然认为它更好？这是因为它确实取代了有机电解质，即使你触摸它也不能点燃它。但点击它后，它释放的气体会燃烧或爆炸吗？这是目前研究领域尚不清楚的问题。

第一电气：有报道称，NIO的固态电池可能会进入大规模生产。根据您目前对汽车行业的理解，新能源汽车公司现在有可能使用“全固态电池”吗？冯旭宁：目前，全固态电池在新能源汽车中的应用显然还不成熟。然而，中国和日本在全固态电池的研发方面都处于世界前列，最有可能率先生产出量产的“全固态电池”。至于固态电池的大规模生产，概念刚刚明确，这显然是可能的。我们仍然需要客观看待新事物，辩证认识科技发展的过程。从锂离子电池的发展过程来看，在20世纪90年代之前，我们甚至没有使用锂离子电池。也许固态电池很快就会在工程生产中取得突破，我们期待着这一天的到来。目前，还没有“全固态电池”可以用于汽车。它说我是一个固态电池是什么意思？通常，液体电解质中会添加一些固体成分，其电池特性与液体ba非常相似……

系列。事实上，它也可以提高电池的安全性，但其比能量无法得到有效提高。因为在原始的比能质量中，固体成分的加入并不一定会增加比能。第一电动：固态电池的成本高吗？它会下降吗？冯旭宁：在大规模生产和使用之前，固态电池现在的成本肯定比较高，现在高是正常的。然而，我们认为它仍然可以减少。因为从电池生产的发展历史来看，如果能够满足所有性能要求，降低成本指日可待。然而，在性能、生产和制造方面仍然存在许多问题。主要问题是所有的固态电解质都是干的，我们的电极板也是干的。这导致多孔电极中间有一个空白空间，锂离子无法通过这些间隙。所以，就离子传输而言，就像两块硬板相互接触一样，中间一定有空隙，仍然需要填充液体。但如果添加液体来填充接触不良的间隙，其比能量和性能将更接近原始的传统电池。总之，全固态电池仍然是一个非常困难的研究方向。

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