比安全带还安全！这些电池堪称黑科技 火烧针刺算的啥？
纯电动车最脆弱的是什么？电池组。从这种车开始流行至今，关于电车电池组各种事故的社会新闻一直都没消停过，估计大家一定也从各种媒体上，看到过锂电池自燃爆炸时的那惊天动地的场面。所以大家对电池组的安全性抱有怀疑的想法是很正常的，而各大车企们一直以来，也都在很努力地试图让消费者们，打消关于电池安全性的担忧。
(资料图片仅供参考)
进入了2023年以来，我们似乎发现，车用动力电池的安全性，得到了飞速发展。好几家国产车企纷纷都开始做公开实验，对电池进行各种“惨无人道”的“折磨”。有针刺的，有火烧的，有重物挤压的，也有像早前吉利那样，针刺火烧跌落轮着来的。其实它们这么做的目的，只不过是想证明，它们的电池有多么安全罢了。
那么，现在的车用电池，到底有多安全？
可能你看过我们之前关于电池组的科普文章，你可能会知道，一个电池组大概分为两个大的结构：电芯和电池保护壳。而电池的散热保温之类的附件，则全装在电池保护壳中。而从“电池保护壳”这个名字大家也能知道，这玩意就是用来保护电芯的。
所以这是不是能说明，现在那些车企对电池的各种极端测试之所以都能成功，完全是电池保护壳的功劳？是，也不全是。大家首先要知道，目前在国内多数主流车企中，动力电池整体安全性的两大项目：保护壳安全及电芯安全。
先来说电芯安全，这是电池安全系统的最后一道防线，是所有外部保护系统全部失效之后，单靠电芯本体所能提供的，预防热失控和电芯短路的手段。电芯安全也分两种：电芯保护壳安全和电芯结构安全。电芯结构安全其实就是从组成一个电池本体的材料上下功夫，通过更换正负极材料，更换ICM膜（就是在电池中央，隔着正负极的那张薄膜）材质，以及更换电解液配方等等方式，尽可能减缓在某些极端状况下，锂电子和正极或负极材料发生过多锂嵌套的现象。
锂嵌套指的是本该“自由奔跑在正负极之间”的电子，因为种种原因被嵌套在能与之发生持续性反应的，正极或负极材料上。带正电的电子在嵌套进正负极材料后会持续发生反应，这些基材为锂的材料会出现锂晶体生长现象（工业上，制造固体锂晶体的方式就是通过电子轰击）。当锂晶体生长到一定程度，就很有可能刺破ICM膜或者刺穿电芯保护壳，电芯短路就是这么来的。
所以大家就可以理解我们上面说的电芯结构安全了，就是从根本上防止锂晶体的过快生长导致的内部短路。而电芯保护壳安全，其实说白了就是给电芯的壳子加大强度，哪怕真有锂析晶了，也尽可能保证这些锂晶体别那么快刺穿电芯外壳。大家注意了，我们说的是“别那么快”，而不是“刺不穿”，这是因为锂晶体这玩意的穿刺能力是非常强的，除非用强化复合材料造电芯保护壳，否则基本没啥办法彻底阻止锂晶体刺穿金属壳。
所以说白了，电芯保护这个层面能做的，基本都是集中在正负极材料和电解质材料上。无论是比亚迪还是其他车企这两年推出的，类似于刀片电池一样的，能过针刺试验的电芯，其实本质上就是更换了正负极材料，把电解液和ICM膜也进行了结构改良。当然具体到这些车企是怎么做电芯结构改良的，正负极材料如何选择，材料配比如何，这个对于每一家车企来说都是绝密级别的商业机密，我们是不可能从公开渠道获得任何相关的结构信息的。
所以说白了，现在越来越多车企的电芯能过针刺试验，这基本上就是电芯结构改良的效果。
但在电池组设计的时候，还需要考虑一个被称为“失效法”的极端条件。假设在某种场景下，电芯所有保护系统全部失效，电池包的所有冷却系统全部失效，电池管理系统失效，在这三大系统全部失效的情况下，把电池包置于极端外部环境下，如何保证电池外燃时间的尽量推迟？
所谓外燃时间其实很好解释，就是在电芯一定会热失控的极端环境下，电池保护壳能抗多长时间。这个其实是电池保护壳一直以来设计的重点难题。在2016-2019年左右，各大车企对于这个问题是没什么好办法的，唯一的办法就是把电池保护壳内部铺上更多防火材料，把外壳的材料换成阻燃耐燃的材料，把保护壳上下壳体之间的密封胶换成成本巨高的防火型材料。
2020-2022年，各大车企开始着手，对电池保护壳进行结构级别的改良。这里大致上分为两个“流派”。一个是长城、长安、广汽力推的“下置防火舱”结构，另一个是比亚迪力推的“刀片电池+装甲下底板”。这两种技术，没有绝对的高下之分，它们仅代表两种不同的技术理解。
下置防火舱结构顾名思义，就是在电池保护壳，电芯模组的下方安置一个对应到每一个电芯模组的独立灭火系统，每个防火舱是充高压的。一旦某个电池模组或某个电芯出现热失控，高温会迅速烧毁电芯和防火舱之间的分隔物，防火舱内的特种灭火剂会因为压力泄露而往上喷射，尽可能把电池模组烧起来的火扑灭。即便灭火失败，因为这种结构的特殊性，火会往下烧，集中在那个防火舱里，而防火舱里的材质全部为阻燃材料。这样一来，可以大幅度延长因为单个电芯或单个模组热失控后，整车还能保证一段时间的紧急逃生时间和空间。
说白了，这种结构有点像高层建筑的自动灭火系统的“变种”。而比亚迪等其他车企的方式则不一样，它们的思路是这样的：在我能保证电芯本身的绝对安全性，能保证电芯本身不会起火的前提下，没有必要对电芯保护壳做防火舱处理，只需要在暴露在外界（底部，侧部）环境的保护壳做针对性的加强就可以了。
所以比亚迪等车企的思路，基本上还是通过加强保护壳底部的物理强度实现对电池本身的保护。尽管这种结构在先进性上落后于其他几家车企的结构，但因为比亚迪等车企能保证电芯本身不会发生热失控，所以在电芯不会热失控+强化的电池保护壳底部防护的作用下，这个解决方案的安全性也很高。
之前仰望U8冲击沙漠就是这种模式的范例。因为电池保护壳底部强度足够，U8可以直接无视沙漠环境下无处不在的托底现象。
如果说前几年的电车，在日常驾驶中还需要特别注意保护电池包的话，现在的电车基本上没有这个担忧了。总的来说，你可以完全按照开油车的方式去开它。甚至因为这些新一代电车的电池保护壳的强度，比很多油车的底盘抗冲击能力还要强很多，一些燃油车都不敢通过的极端路况，现在的电车也基本毫无压力。
但是！并不是说现在所有的电车的电池组都这么牛。从目前的现状看，著名的几家国产品牌在这方面是很强的，它们的车基本上随便你怎么“折腾”都不会出事。合资车整体上和国产车，在电池保护结构上存在代差性的劣势。而在合资车中，美系、德系和韩系在电池包安全性上相对做得比较出色。
而大多数的油改电车，在电池安全性上不能和真正的纯电底盘的车相比，因为它们的电池安装位置和受力结构设计，通常没有经过特殊的优化（它们的底盘是基于油车开发的）。所以在购买纯电动车时，如果您没有特别的品牌或车款偏好，我们一般建议大家优先选购国产品牌纯电车，而在国产品牌中，知名度最高的那几家，通常更值得选择。
