电动汽车比燃油汽车更危险吗？

作为一种新生事物，近年来电动汽车的发展广受大家的关注，当然大家对它的关心和好奇也扩展到了方方面面，其中安全就是一大关注的领域。可能因为以电池事故为代表的电动汽车发生的安全问题非常吸引眼球，而各厂家在电动汽车&电池安全上又做了很多宣传，可能一定程度上又加剧了这种印象——

1）电动汽车比燃油汽车更危险吗？不是的。

图片摘自搜狗百科——车辆火灾

1.1）首先让我们看一下市场统计数据，看看两种汽车的事故率分别为何

“现在虽然出了一些有关新能源汽车安全的问题，但是从统计数据来看，新能源汽车出现事故的概率大概是万分之0.9，而传统燃油车自燃的概率是万分之三。”——数据来自欧阳明高老师2019年在《中国经济大讲堂》中的演讲。

“新能源汽车发生起火事故的概率要明显低于传统燃油车。2019年，中国新能源汽车起火概率是0.0049%，2020年以来起火概率下降为0.0026%。而根据公安部有关部门公布的数据，传统燃油车年火灾事故率约为0.01%~0.02%。”——摘自文章《真的吗｜电动汽车更容易自燃？》，江苏消防，2021.09

所以其实目前已经有了大量的统计数据，电动汽车的自燃概率是低于传统燃油车的，在自燃起火这个方面其实已经更安全了。

1.2）电动汽车行业技术、制造工艺、安全标准还在不断更新发展，进一步提升的空间巨大

不仅如上所说，电动汽车目前已经达成了比燃油车更好的自燃方面的安全表现，此外还要考虑到电动汽车行业相对朝阳，在很多方面还有很大的发展提升空间，所以其安全性能的进一步提高可期。比如：

先进的锂离子电池生产工厂，摘自文章《今天，西宁终于有了真正的全球第一！》

l先进技术方面：在供应链，企业，行业政策等多方面的配合之下，仅仅中国的电动汽车行业，在最近三年中就涌现出了许多先进的新型技术，比如整车电气电子架构的不断演进在功能安全上带来的进步，提高集成度的电芯单体直接集成到电池系统的CTP技术，还有各家企业推出的高性能隔热材料等。百花齐放的技术发展为行业发展注入了动能和活力，“卷”出来的先进技术对于行业水平的提升起到了最为根本的支撑作用。

l制造工艺方面：有了先进技术，还要能够落地。在过去几年中，世界各地的电池工厂建设迅速，动力电池行业的水平不用说与其它行业比（比如消费电子电池），即使与自己行业几年前相比也已经有了质的变化，10+GWh工厂的大量落地，各种精密机械手的大量使用，对于环境进行媲美半导体微电子的制造标准的孜孜追求，对于控温、控湿、无尘的控制，各种新型缺陷检测工具的使用，以超高速叠片，高性能激光焊为代表的新型先进工艺的使用，超级数字化程度的智能制造工厂……这些都是行业制造水平切实提升的体现，使得现在制造出的电池比起以前，在综合性能-安全水平上都有了长足的进步。

l安全标准方面：仅以电池安全为例，国标38031热失控5分钟的标准的推出，使得各家开始空前的重视电池热失控热扩散安全，整个电池行业的安全等级得到了质的提升，而目前国际的标准反而滞后于国标，我们正在积极输出标准。与此同时，受到安全标准要求提升的推动，已经有很多企业开始推出无热扩散-NTP技术，更是有传闻说国标38031今后有可能进一步提升5分钟的要求——这些企业的提前布局未尝不是未雨绸缪，而整个行业在过去几年的快速发展可以说都得益于了走在世界前列的中国标准制定。

1.3）作为电动汽车安全的关键决定因素，电池技术的不断发展将带来更大的安全的提升

众所周知，电池是电动汽车的安全的核心部件，因此提升电池安全可以说提升安全表现的核心路径，在过去几年，得益于供应商（电池企业）的努力，汽车企业的自强，行业标准的领世界之先，中国动力电池行业新技术不断发展，安全表现明显提升，下面就是一个简单的总结，很多家基于三元/磷酸铁锂电池都做出了高性能/无热扩散的NTP系统：

那么这些家的企业，大概都是如何达成更高安全性能表现的电池系统的呢？其实从某种意义上他们的工作也具有一定的共性，主要在于：

l电芯&定向排气——系统泄气通道结合：严格设计好电芯单体受热时的排气行为，定好排气方向，减少对于其它电芯的不利影响；相应系统中设计好泄气疏导流道，在排出气体后可以及时导出压力和杂质气体，降低系统内压力和热量累积、杂质导致电弧产生等不利影响。

l进行电-热设计解耦——让电气连接与泄气和热等互相解耦，减少相互影响，保证在热失控时对电气系统的影响被极大的延后/减少（代表：龙鳞甲，π）

lBMS智能参与，云唤醒冷却与大数据识别——简单说就是让BMS保持低能耗运转，一旦识别出热失控发生第一时间开始驱动冷却开始工作，从而把局部热量明显导走，来抑制第一节热失控电芯产生热量传给周边电芯导致的热扩散的发生。此外，BMS还可以进行机器学习，识别什么样的电芯可能像是快要发生热失控了，这样就可以提前预警做好防备，从而提高系统安全性表现(代表：蜂巢，欣旺达）。

l高安全性电芯——中镍高电压、磷酸铁锂刀片电芯的开发、高性能安全添加剂的使用，包括正在发展的固态电池技术，都是很有希望有效提升单体乃至系统安全性的优秀技术。

l高性能隔热材料的使用——能把热隔开的强力轻质材料对于电池包的开发至关重要，在这几年里也有很多优秀的材料被开发出来，比如各种泡棉、气凝胶等，都对于安全性的提高做出了巨大的贡献。

1.4）综上所述，电动汽车现在已经有了不错的安全性能，以后还会更安全

目前电动汽车已经达成了比安全的目前水平，而且还得益于行业的安全标准、技术水平和生产水平的不断提升，其安全等级还会在未来不断提升。

笔者作为一名研发工程师，一直对于各种新型技术的发展非常关注，而今天就着以上电动汽车安全原理的分析，在这里趁热打铁，给大家举一个更为具体的例子：看看新一代安全性能优异&又有很多技术创新亮点的汽车，它具有什么样的特点呢？

最近我看到了上汽MG MULAN这款面向全球推出的新车型，该车的电池包&系统设计就具有很强的创新性，表现出来了非常优异的安全指标和性能参数，其不仅是一款优秀的满足消费者综合需求的车&产品，而且即使是纯粹从技术角度来学习也是特别有意义的，在这里与大家分享。

2）所以，一款创新&安全的电动汽车——电池设计，具体是怎样实现的？让我们近距离观察一下搭载了魔方电池的上汽MG MULAN

2.1）电池安全——不能局限于看单体电芯，关键要看系统的集成后的能力&应对挑战时的表现

电池安全是一项系统性工作，在各个零件和层级当然都有相应的安全要求，比如单独对一节电芯进行加热/针 刺等触发实验固然也是电池开发中的重要组成部分，都有相应的要求。但是要注意的是：最终我们要评估的是电池系统——整车级的安全，因此看一辆电动汽车的安全，最核心的还是对于电池包的整体设计理念&安全性能表现的评估。

针 刺只是电芯/电池系统一个局部测试，对于电池包整体安全代表性不足（图片来自网络）

所以，在这里要强调一点：安全不能只看电芯（当然单体本身安全也要够优秀），系统集成意义是非常大的。而在这方面，MULAN装载的魔方电池系统使用的单体来自于宁德时代，而系统是上汽自主研发设计的，具有很强的创新性特点和安全表现，在下面会做一一分析。

2.2）机械安全如何达成？——优秀合理的电池模组-系统CTP设计，高集成度且能够保障电芯免受各种冲击

l从一般角度来说，机械安全要如何达到，其实核心点就是：

n“穿厚衣服”——足够的厚/重/强的外壳保护，缓冲和抵达外来的冲击，

n“支撑要够——有各种支撑梁等部件来保证结构的强度刚度并在剧烈的冲击等工况下能够支撑住整个结构”

n“合理轻便”——理论上无限加结构防护当然可以保证安全，但是这会导致系统又笨又重难以使用，所以我们追求的都是工程上的平衡——要在达成安全表现的前提下尽量的减重，当然这也给设计，对于材料都提出了更高的要求

l那以魔方电池为例，它做好了哪些防护呢？防护力方面：魔方设计出了360°柱撞电池防护：双侧安装挤压防撞梁，保证了电池全面安全。在正面采用动力电池防护坝设计，阻挡各种正面工况对动力电池的撞击。此外，电池-整车方面还做了飞溅、深坑、刮擦工况的设计防护，充分考虑极端工况下的动力电池安全防护。

l此外，魔方电池在机械设计上，在体积利用CTP效率上也达成了一个亮点：业内最薄电池——110mm。要知道，电池Z向做矮不容易，这个方向本身空间就最小——还要尽量不断压缩高度，保证整车高度低矮，造型性感。为了把电池包做矮薄，行业内一般的做法都是：1）压电芯高度（很多企业的做法比如特斯拉小鹏，问题是得定制矮电芯）；2）侧出极耳，比如BYD刀片，蜂巢短刀（制造工艺上挑战略大一点）

l而在魔方这里，可以看出上汽在这里用了卧式布置，大胆的创新性解决问题，在不用对电芯结构大改的前提下实现了做矮做薄电池包的突破（这个很重要，毕竟不用像一些需要矮PACK企业一样去专门定制矮电芯了，行业内都知道这个可以为开发省去多少事情。

2.3） 热管理安全是如何达成的？——优秀的热管理设计能够在局部电芯发热时，降危险控制在最小范围内，对热失控有强有力应对

如刚才已经对于NTP技术做了一些介绍：目前电动汽车电池的热安全的主要思路还是：单体安全优化，泄气优化，降低热与电的互相影响，BMS参与激活冷却，高性能隔热材料使用等几大方面。

那MULAN使用的魔方电池，在这里相针对性做了哪些工作呢，使用了哪些经典的方案又有哪些个性化的创新呢？

l预：相当于系统有一台智能大脑，不断学习和了解电池的状态，对于其安全状态做出评估，从而可以持续远程监控，在可能存在风险前第一时间发出报警。

l导：配合刚才“预”的功能，发现安全存在风险前，系统会及时提前打开冷却，从而最大程度做好应对发生热风险的准备，严阵以待，以冷制热。

l卧：非常新颖的电芯排布概念，极大提高了体积利用率并使得电芯之间的接触面积变小，这非常有利于在发生热失控时减少相邻电芯之间的热传导，提高安全性。

l隔：魔方使用了高科技高温瓷化阻燃材料——就是给电芯之间加上高性能防火墙，极大的保护热失控电芯周围的正常电芯，减少热的传播和影响。

l疏：如同大禹治水一样，对于可能发生的热失控的“洪流”，我们也要有疏堵结合的预案，要可以把内部产生的热气/压力能够合理的排出，从而避免系统内部温度压力升高的可能性。以上所述的卧式设计也保留了泄气通道，保证了疏的效果；此外，电芯和系统也设计了相应条件下会打开的泄压装置，实现主动排出，防止气体不受控喷射以及产生更严重的电火花爆燃/压力过大积累产生爆炸等更严重的事故。

标红的是发生热失控后中心电芯与周边电芯的接触面积，可见躺式的接触面明显更小

可以看出，魔方参考了目前高安全性电池的很多典型优化思路，但是在躺-疏方面又体现了自己明显的特色，在隔-预-导方面做的优化也丝毫不含糊，可以说把经典与创新做了很好的结合，体现了热安全方面的高标准。

2.4）MULAN的电池——为客户的需求想到的高标准&不妥协的要求

众所周知，电动汽车行业目前有38031等国标，安全方面已有严格的要求。但是不仅如此，搭载魔方电池的上汽MULAN车型还执行了更为严格的开发标准/企业标准，可以给用户带来更好的使用权益和安全体验：

l时间&里程质保：三电系统8年/12万公里三电系统质保承诺，电池衰减<30%——里程与使用期限的质保承诺，不必担心里程缩水明显，让你的MULAN成为可信赖的长久的伙伴

l更高防水要求：电池整体防护等级在满足常规IP68防尘防水的基础上，达到IP69K高压喷水要求——比起一般的电动汽车电池包更安全，应对一些更偶发的涉水等异常情况时，电池包可靠性安全性更高

l严格安全标准：电池严格按照捷能新企标设计，电芯通过严格滥用性能测试，包括挤压、进水、针 刺试验——比国标更多一重的高标准要求，体现了上汽对于安全品质的不懈追求，力求为用户提供安全的产品。

这些高标准要求也让我们可以为该车的综合品质更为放心。

2.5）不只安全——还可以做到平台化，矮电池包，换电支持：MULAN的魔方电池能做的东西还有很多

笔者觉得这也是一个很有意思的点。实际上以上所说的部分优点，从某种意义上说也是其它竞品在做的工作（有的做成了，有的还在开发以后可能会量产），但是能在MULAN这样的小车（紧凑型车身实现A+级车的乘坐空间）——相对有限的（电池包）空间里，再保证这几点（非常高的系统集成效率，平台化设计，支持换电）全部做到并已推向市场，可以说这里体现了上汽高的标准要求以及非常优秀的设计能力。

l家族通用平台化：该系统支持平台化设计——支持不同高度的电池包设计（Z向堆叠数改变即可），兼容三元铁锂化学体系，可以兼容下星云架构大容量电池，横跨50-100kWh的电量范围。

l可变高度最矮110mm：Z向的高度最低可达110mm，该参数的电池就是给MULAN使用的，低矮的电池包有利于实现汽车造型的更优化设计，这也支持为我们MULAN车型带来了美学设计上的优秀品质。

可调的三个高度

l支持换电：相比于目前很多企业正在开发的CTB （电池集成到底盘/车身）技术，我们MULAN的魔方电池的CTP技术有很多优点，比如：简单通用、易于维修、升级、兼容性高。其实这些优点很多都是因为电池更换的便捷性，使得魔方CTP电池的更换和维修都比起把电池“绑定”到汽车的CTB技术有着明显&极大的优势。

统一的换电接口/设计

说到换电支持，在这里我想多介绍几句。其实基于以上的整个魔方电池的设计思路最后得到的这一点我觉得非常棒，体现了一个很创新的思路，即：尽量保证高体积利用率，然后把一个尺寸偏小的的电池做为标准化的基础，让其可以适配从小到大的车型，更多利用堆叠不同高度的理念来实现不同容量电量的装载，这样整个家族的各个等级的车型都可以支持，这样比起其它家的换电理念有明显的优势：

l体积通过调整高度很容易变（电量也就可以调）

l然后电池包对于不同大小的车型都适用（其它家很少有能做到小车大车电池包尺寸一样大的）

l而且使用电芯可以全部一致化（体现了统一电芯UNIFIED CELL的精神）

虽然笔者一直对于乘用车做换电一直持谨慎态度，但是不得不说MULAN装载的这款魔方平台支持换电的电池，它的这个理念是我非常钦佩和喜欢的，其打通全产业链的愿景和实用化的希望值得重点跟踪。

2.6）MULAN：不只电池，整车安全也很有亮点

不仅电池创新的亮点和安全上的高性能，MULAN这款车的开发也很有亮点，体现了对于消费者关注的安全性能的重点关注：

它使用的星云专属系统平台是上汽多年主动开发打造的架构平台，具有低重心强车身设计，全车智能交互等亮点，它是全系主后驱布置整车平台，体现了车身与电池一体化设计的精神。

MULAN也是国内首个按EURO NCAP 5星安全等级开发的精品Hatchback电动小车，在对撞、面工况撞击、营救、主动安全等等方面要求比其它评定标准要更为苛刻。相比于其它同样能达到5星安全的中大型车，小车能达到这样的成绩实属不易，因为相比于中大型纯电，小型车在碰撞安全上开发难度本就相对较高。

之所以能达到这样好的表现，主要是因为：1）其电池包进行了高安全防护设计；2）在车身方面，使用了侧面全域安全防护，使用了强化式座椅横梁+高强度门槛系统（连续型高强度挤压铝和内外热成型门槛）设计，折弯式副车架设计，平推式防撞结构设计，以及CPM超级电容的应用保证了事故后不断电车门还可以自动解锁，使得安全等级上了一个台阶。

此外，其还配备了博世智能安全防护方案，默默保护全路途，可以追尾预警、防跑偏、防远光、防超速，啥都能防。 ：）

2.7）价格：在供应链涨价的背景下保持优惠

在国补退坡，因为上游材料价格影响新能源汽车普遍涨价的背景之下，MG官方会承担国补 差额，把优惠的价格保留给消费者——MULAN是15万售价以内首个不涨价的纯电车。在2023年辞旧迎新之际，MULAN以其优秀的设计和品质已经让人印象深刻，又为消费者带来带来了优惠的价格，以上种种都可以看出上汽MG对待消费者，对待市场的诚意。

摘自证券时报

3）总结——MULAN是电动汽车安全中的佼佼者，其搭载的魔方电池体现了创新性和安全性的完美结合

电动汽车行业不断发展，新技术不断涌现，安全标准日益严格，而在这样的良性的发展生态下，电动汽车的安全程度也在不断提升，像电池技术也在安全性上在过去几年中取得了长足的进步。而上汽集团开发多年，打造的MULAN的这一款国际级高标准要求的车型，体现了：创新的魔方电池设计，高性能高集成效率高安全性平台化通用扩展的可行性，整车层面开发高标准严格要求，因此最终打造出了安全、优秀的精品产品。