近10年来，新能源电动车规模快速增长，长里程高性能电动车越来越多，普遍采用的高比能大容量三元电池，能量密度大幅提升带来的电池热失控安全风险陡增。行业内新能源电动车失火事件呈现历年增长趋势。据不完全统计，2020年市场上已发生几百余例。

图1 历年电动车失火统计

纵观分析失火电动车，大多数采用高比能三元方形、软包电池。因生产一致性等因素必然存在某些电芯会发生爆炸的概率，且爆炸能量巨大。但多数车企和电池制造商没有认识到风险，没有解决单个电芯爆炸引发电池包热失控这一行业重大技术难题，推出的高性能长里程电动车本质是不安全的，导致车辆失火频发。

 据路透社和英国《金融时报》网站等多家西方媒体报道，2月24日，现代汽车宣布：由于电池系统组件存在缺陷，该公司将从3月29日起，在全球范围内召回旗下KONA和IONIQ电动版等共计8.1701万辆相关电动汽车。

图2 KONA电动车起火事件

3月23日，国家市场监督管理总局发布通告，“北汽向国家市场监督管理总局备案了召回计划，决定自2021年3月24日起，召回2016年11月1日至2018年12月21日生产的EX360和EU400纯电动汽车，共计31963辆。”召回通告称：本次召回范围内车辆，由于部分车辆动力电池系统的一致性差异，在高温环境下长期连续频繁快充，可能导致个别单体电池电芯性能劣化，极端情况下引发偶发失效，引起动力电池起火风险，存在安全隐患。

图3 北汽电动车召回通告

电池能量密度的提升，带来了重大的安全隐患。高比能电池的安全问题，是制约电动车技术成熟的首要难题，是电动车产业规模化必须解决的核心命题。

十年技术迭代，电池成组技术谁领风骚？

在电动车安全备受关注的同时，行业内涌现了一系列先进的电池技术，其中能解决热失控安全的主要技术方案有：比亚迪的刀片电池，广汽发布的弹匣电池，思皓新能源发布的蜂窝电池。

刀片电池是电芯技术的创新，大尺寸的磷酸铁锂电芯，定制化的电芯尺寸，可以实现电池包体积成组效率的提升。磷酸铁锂体系的刀片电芯，本质是安全的，但其低温性能差，冬季整车续航里程明显缩短，不适用于长里程高性能的车型。同时全新的电芯方案，需要大手笔地投入，也需要逐步解决电芯生产工艺的成熟度问题。

图4 刀片电池技术

至于弹匣电池，从发布会透露的信息来看，能够从电池包层级通过三元电芯的针刺试验。电池包被坚固的包裹在白色工装中间，起到了一定的辅助增强作用；大方形或软包三元电芯热失控时释放的能量巨大，如果电池包装配在整车上，电芯出现热失控时，其电池包结构的完整性不得而知。弹匣电池舱的稳定性否经受住实车检验、市场检验，仍需进一步观察。因此，弹匣电池目前仍处于试验研究阶段。

图5 弹匣电池技术

思皓新能源提出蜂窝电池的技术方案，与Tesla电池技术路线一致，具备三大技术优势：①单个电芯能量小，安全易控；②布置灵活度高，可充分利用电池包空间，电池包能量更大；③散热面积大，便于电池包热管理，实现快速冷却与加热，整车全天候可用。

图6 蜂窝电池技术

因此对用户来说，搭载蜂窝电池的思皓新能源，其安全性、续航能力和极端气候的环境适应性，都具有优势。第一，蜂窝电池采用蜂巢结构的仿生设计，类似新冠病毒的防控，即使某个电芯出现热失控，周边电芯不受任何影响，从而避免整个电池包的起火。

其次，就其续航能力而言，蜂窝电池的能量密度比一般的动力电池要高，因为电芯的尺寸小，模组结构也更加的灵活，蜂窝结构的组合极大的提升了电池包的最大能量，搭载蜂窝电池的思皓新能源E50A纯电动轿车续航能力高达530km，绝对领先同级别产品。

圆形电芯匹配蜂窝结构，实现100%热交换，相比方形及软包电池，热交换面积增大10倍以上；类似于蜂巢的结构，极大地减少了电芯因为温度的影响而出现的能量衰减的情况，利于发挥最佳性能；冬季低温时锂电池快速加热，减少了续航里程缩水，夏季高温时电池快速冷却，有效延长了电池的使用寿命。

历经十五年的迭代开发，思皓新能源坚持高比能小容量圆形电池技术路线，开展机理探索、迭代开发、技术固化三阶段产业实践，基于单个电芯爆炸车辆不失火的理念，提出了电池热失控的四个特征温度，攻关突破了电芯定向爆炸、模组电隔离与热隔绝、整车一体化智能温控系统、全天候故障诊断策略等核心技术，研发出五层次高安全蜂窝电池技术方案，国内独家解决了车规级动力蓄电池热失控安全难题。截至2021年，应用蜂窝电池技术的2万辆思皓新能源电动车近五年使用，监控到7例电芯爆炸但车辆未起火，实车实证了蜂窝电池技术安全可靠。

结束语

受电芯生产一致性影响，全球范围内无法杜绝单个电芯爆炸问题，因此电池热失控安全问题当下难以从主动安全角度解决。只能从被动安全角度，通过“机-电-热”耦合防护，系统解决。

磷酸铁锂电池天生安全，是A00级别整车的最佳选择；现阶段，长里程电动车必然应用三元电池，其热失控安全必须从系统方面解决，单个电芯能量越大，越不可能实现。

蜂窝电池技术方案填补了国内高比能电池安全技术的空白，领先同行3-5年，科技鉴定技术成果达国际领先水平。解决了高比能三元电池热失控的问题，能够实现能量密度、功率性能与安全性能的平衡，奠定了500km以上长里程电动车的产业化基础。可见，蜂窝电池技术将为新能源电动车的高质量发展奠定坚实的基础。