电池安全技术哪家强？比亚迪/北汽/蔚来技术实力对比

尽管目前的电动汽车市场非常火爆，但随着汽车公司不断推出新车型的消息越来越多，仍然没有足够的因素让消费者真正下定决心购买汽车。即使在北京这样的电动汽车购买量有限的城市，仍有许多人有指标，但仍在坚持购买。有指标的时候你为什么不买？除了里程焦虑，还有更多的是对电池安全的焦虑，火灾事件的频繁发生增加了消费者对纯电动汽车的恐惧。什么车更安全？本文介绍了三家在纯电动汽车细分市场表现良好的车企的电池安全前沿技术。在选择纯电动汽车之前，让我们先了解一下它们的安全性！

在开始一篇科普文章之前，我们首先需要了解一个最常见的问题：

为什么纯电动汽车会发生电池火灾和爆炸？

电池的爆炸和燃烧是由电池过热引起的，从而导致不受控制的加热。过度充电、短路、挤压变形、破坏性穿孔、外部火灾和其他情况都会导致电池过热。为了防止火灾和爆炸，有必要对电池电压和温度进行实时监测。如果出现任何异常，电池管理系统BMS需要立即：断电保护、释放电池电压、呼叫热管理系统冷却电池等。

锂电池的安全性一直是各方关注的问题。早在2013年，日本航空公司波音787梦想客机搭载的锂电池起火，导致刚刚交付的波音787梦想飞机停飞；2016年，三星NOTE 7手机发生多起自燃和爆炸事件，最终导致这款热门手机停产并召回；

尽管电动汽车中使用的锂电池与飞机和手机中使用的不同，但它们本质上是相同的。如今，飞机电池起火事件已不复存在，手机起火事件也越来越少。据信，电动汽车的电池起火和自燃事件也将减少。

1.比亚迪：电动汽车行业的安全专家在七个维度智能管理四层电池安全保护

为什么比亚迪最先推出？因为这个品牌在2018年连续四年蝉联新能源汽车销量全球第一。也是在2018年，比亚迪推出了纯电动汽车平台——e平台，这也是全球首个开放共享的电动汽车平台。在模块化高效的生产方式下，王朝车型系列推出了电动汽车版本，以及e系列的e1、e2、e5和e6，保持了比亚迪的销售地位。这个电子平台可以说代表了行业内最高标准的纯电动汽车核心技术，那么电子平台到底是什么呢？

传统汽车将动力部件和附件集成在发动机舱中，这占用了空间，而且很重。然而，比亚迪的电子平台高度集成了电力相关组件，包括驱动电机、电机控制器、减速器、高压系统DC-DC、车载充电器和高压配电箱。在机舱内，上面有一个高压系统，下面有一个驱动系统，节省了空间并减轻了重量。

由于需要适应不同的车型，比亚迪提供40kW、70kW、120kW、150kW和180kW五大驱动平台，为不同级别的车型配备不同的动力驱动发动机。e1来自40kW的驱动平台，而Tang EV来自180kW的驱动平台。

此外，电子平台还集成了车身的各种控制器。仪表盘、网关、智能钥匙控制器、蓝牙钥匙等传统汽车部件的控制器分散在车身各处。集成的好处是节省空间、减轻重量、降低能耗和更方便的维护。

除了效率和经济性之外，平台集成对安全的影响是什么？

由于电动汽车独特的安全要求，电池需要进行极限安全风险测试：碰撞测试、涉水测试、盐水浸泡、高低温测试。比亚迪将可能导致电池泄漏和点火的问题归纳为七个主要维度，这就是比亚迪的“七维四层安全矩阵”。这七个维度包括：连接、高压保护、碰撞、过度充电、外部电路短路内部电路短路和电池热失控是七大问题。

电动汽车依靠电池提供动力，因此对于电动汽车来说，由众多电池组成的电池可以被视为由许多个人组成的强大组织。电池的安全管理可以看作是这个组织的管理。在设计电池时，比亚迪提供了四层安全保护设计：电池单元、电池模块、电池组和电池管理系统。

电池控制：为了防止过度充电，比亚迪在电池上安装了一种名为“CID”的机械装置。当电池的内部压力超过设定值时，CID将自动弹出，切断电池之间的串联电路，并强制终止充电过程。如果过热仍未得到控制，安装在电池顶部的防爆阀会自动打开，将电池中积聚的高压气体排放到电池组外部。

模块管理：模块是单个电池的组合，其功能是连接或隔离它们。连接时，所有单独的电池一起工作以输出功率。比亚迪在模块内部采用了领先的软连接和激光焊接工艺，告别了依赖粗线连接的低水平方法，避免了摩擦导致短路的风险；

在隔离期间，模块之间的隔热和防火设计有助于管理热失控并确保安全。

电池组密封：比亚迪电动汽车上的电池组和所有其他高压部件及连接附件均按照行业最高密封标准“IP67”设计。

国家标准要求电动汽车动力电池组在1米深的水中浸泡30分钟，不得有任何进水现象，而比亚迪的企业标准是浸泡2小时，不得有进水现象，电池组进水后存放一个月不得出现短路、泄漏或其他情况。这一严格的标准使得比亚迪车型的防水等级达到了IP 67。

电池管理系统：如果电动汽车发生碰撞，电线、连接器或电池组损坏，高压电会泄漏吗？

电池管理系统BMS的任务是通过传感器监测电池的每一次移动，以防止火灾发生。当检测到危险情况时，立即采取措施：切断充电器、切断接线等。在电池充电和放电过程中，需要收集端子电压和温度、充电和放电电流，以及电动车辆动力电池组中每个电池的总电压，以防止电池的过度充电或放电。

漏电保护：比亚迪电动汽车的高压系统具有严格的漏电保护功能。一旦系统检测到高压泄漏，它将自动切断电源，并迅速将高压部件的内部电压释放到安全水平。释放过程在3秒内完成。

高压分段：当发生碰撞事故时，安全气囊总成会向蓄电池管理系统发送警告信号。收到警告后，BMS将立即断开电池组内电池模块的串联连接。然后，存在于电池组正极和负极的高电压被分为几个“段”，成为电池组内部存在的安全低电压。这种设计的优点是，碰撞后不会发生车内人员和救援人员触电等二次伤害事故。

购买建议：最后值得一提的是，比亚迪纯电动汽车电池享有终身保修。如果电池出现任何问题，将免费更换，让消费者更有信心。

2.北汽新能源：电动汽车行业的领导者，拥有四级安全防护，确保电池碰撞安全

在电动汽车行业，它可以被认为是续航能力最强的汽车之一，北汽也不例外。事实上，在安全设计方面，北汽新能源也做了大量的车辆测试工作，使其成为电动汽车行业的领军企业。

通过正面碰撞、侧面碰撞、杆碰撞、底部刮擦等多达28种碰撞条件，确保制造的电动汽车能够具有最强的碰撞安全保护。北汽新能源共进行了300万公里高温、高寒、高原等“三高环境试验”。

今年9月，一则新闻让北汽新能源成为热门话题。在天津中国汽车技术研究实验室的试验场，北汽新能源的EX3进行了三车双碰撞试验，这不仅是电动汽车前所未有的，也是汽油车前所未有的。

在实验中，正在等待红灯的北京汽车新能源EX3被一辆时速50公里的后车追尾，然后被一辆正常通过绿灯的车辆以50公里/小时的速度撞向侧面。北汽新能源EX3在尾部和侧面发生两次强有力的碰撞后，A柱和B柱没有变形，驾驶舱保持了良好的整体性。碰撞过程中车门没有被撞开，碰撞后车门能够正常打开。测试后公布的数据显示，北汽新能源的电气安全测试结果全部合格。

这一成就归功于北汽新能源在软件和硬件层面的电气安全保护。

在硬件方面，北汽新能源EX3是基于以电池为中心的前向平台开发的……

在安全结构设计上，优化了前后吸能和门槛结构，可以避免碰撞时对电池组造成过大的冲击损伤；同时，电池外壳是一个“井”形结构，确保了足够的刚度来支撑结构，并在碰撞时防止外部入侵；高压电气部件、电线和其他部件布置在车辆结构变形最小且不易挤压的位置。它们与车身牢固连接，提高了三个电气部件的稳定性和安全性。

在软件方面，北汽新能源EX3汽车具有多重高压安全保护。在发生碰撞的情况下，系统可以控制高压立即断开并自动释放高压系统中的电能。响应时间以毫秒为单位，响应速度超过比亚迪。

电动汽车比汽油车更受欢迎！

什么级别的碰撞安全保护能让人们感到放心？

在电池碰撞安全方面，北汽新能源从零部件到汽车有四层保护。

第一层是车辆级保护。在碰撞安全设计过程中，将电池位置设计为不可变形区域，而在电池周围设计过渡区和可变形区，以降低整车的碰撞强度，保护电池的安全。

第二层是PACK级保护。箱体采用高强度铝型材，结合扩展设计的优势，确保PACK级别有第二层保护。

第三层是对电气功能的保护。通过优化电池组中心，可确保在车辆碰撞时电气系统不会过度损坏。同时，将相关碰撞信号和异常监测信号引入系统，以确保电气系统在出现异常情况时能够主动切断高压设备，保护构件安全。

第四层是模块级保护。采用高强度铝型材的模块设计使电池模块的强度提高了近35%。同时，在电池单元之间以及模块和PACK之间设置了绝缘缓冲区。当车辆受到挤压时，在一定程度上保证了电芯不被挤压，确保了电芯使用的安全。

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被誉为电动汽车行业领导者的北汽新能源于2015年开始制定汽车电子控制ISO2626标准。2017年底，北汽新能源与德国莱茵合作，完成了基于电控产品开发流程的ISO D级认证，以及VCO和BMS等三种产品的认证体系。同时，今年上半年完成了ASPICE LEVEL 2（汽车行业软件开发过程评价标准）认证，有效保障了北汽新能源纯电动产品的可靠性。

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购买建议：一直以来，北汽新能源生产的纯电动汽车在续航方面都有着良好的声誉，再加上其高性价比，在销量榜上一直名列前茅。

3.NIO：一支正在崛起的军队

经常起火的NIO汽车的电池安全吗？

今年6月，由于动力电池组中包含NEV-P50模块，NIO Motors召回了4803辆ES8电动汽车。模块内的电压采样线束布线不当，可能被模块的上盖板挤压，导致挤压后的电压采样导线线束表面的绝缘材料磨损。在极端情况下，可能会导致线束绝缘层燃烧，导致电池组热失控和起火，造成安全隐患。

作为造车新动力的领军者，NIO Motors的外观设计可以说吸引了很多人的眼球，但它的电池安全性达标了吗？4月22日，西安NIO服务中心一台正在维修的NIO ES8自燃烧毁，造成严重碰撞，随后送修；5月16日晚，上海嘉定区一地下车库内的一辆NIO ES8发生自燃并冒烟。该车在充电状态下停放，并连续4天插入支；

6月14日，湖北武汉一辆NIO ES8发生自燃，底盘后部发生大火后被扑灭

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许多想要尝试35万至55万元价格区间的NIO电动汽车用户表示担忧。随后，NIO正式发布了一项确保动力电池安全的行动计划：当车辆在行驶过程中底盘发生碰撞时，工作人员将对车辆进行现场检查，当车辆进入工厂进行维护或修理时，车辆将被吊起检查电池组底板当车辆进站更换电池时，加强对车辆电池组底板和电气财产的手动检查，并免费更换存在安全隐患的电池组。

你还能买到经常着火的NIO汽车吗？

在10月初的第三届国际电池安全大会上，NIO副总裁黄晨东透露了NIO安全电池组的开发进展。为了防止电池中发生热扩散，NIO Automotive开发了一种电池模块和保护系统：在热损失发生之前，使用绝缘材料来防止热扩散，防止因电池过热而对车辆造成二次损坏；在优化设计中，NIO汽车将设计一个防火墙，以有效防止热量传递，同时还增加了烟管和灭火装置。

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在BMS层面，NIO汽车设计了一个电池寿命管理系统的实时监控系统，该系统基于数据优化电池寿命管理体系，通过全天候实时监控系统监控车辆的电池状况，并管理电池资产建模。

在数据分析方面，车辆监测的所有大数据都会进入云端，云端会自动分析监测结果。如果统计数据偏离正态分布，将取出电池进行回顾性分析。如果出现问题，将更换电池。

在电池方面，每次汽车启动和充电时都必须监控一个安全、准确的智能系统。

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购物建议：根据目前发布的信息，NIO并没有将电池点火的概率控制在能够让消费者完全放心的水平，也没有透露更多的测试数据信息。因此，在尝试新产品时有必要做出谨慎的选择。

编者按：电动汽车的安全问题本质上是电池安全，包括热安全、电气安全、机械安全和功能安全。其中任何一种都会失效，从影响电动汽车的功能到导致自燃。安全是选择电动汽车的首要因素。只有在车辆设计之初充分考虑电池安全问题，才能在发生事故时，如严重碰撞或极端恶劣的天气环境中，最大限度地防止电池泄漏或燃烧，保护人类生命安全。

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值得选择在车辆设计之初就为安全性进行了充分设计的车型。通过科学合理的设计，电动汽车可以像汽油车一样安全、可靠、耐用。

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