动力电池的安全性
我国动力电池行业经过十年积累，已经有了非常大的提升，特别是对动力电池的理解和认识方面，应对当下的电动汽车使用，应该说是能够胜任的。
现在的动力电池在材料上，如果没有明显技术突破前，比能量发展到一定水平之后，就很难再有进一步的突破，与此同时，在安全性方面的负面影响却越来越大。“许多人曾经问我，燃油车还经常起火呢，且比电动汽车多，为什么对电动汽车要求这么高呢？”王子冬表示，这里有一个概念需要说清：燃油车的着火是能够找到规律的，与许多已知因素有关，关键一点是燃油车的易燃物是燃油，是被密封在一个与外界隔绝的环境里，与氧气（助燃剂）和火源分开，这种隔绝条件一旦被打破（如管路老化漏油遇到发动机高温），就会出现事故。
而动力电池系统的易燃物是电解液，它与助燃剂氧气（正极材料遇到高温时会分解生产氧气）和火源（内短路、过充都会产生高温）被密封在同一个容器环境里，因此它的安全不确定性也就显得尤为突出。
王子冬就此打比方说，感冒与2003年SARS病毒谁对人类造成的伤害大？当然是感冒，但是人类恐惧SARS，因为对于SARS病毒，我们当时没有可以治疗的药物。因此，在没有掌握锂电池着火的规律前，把控能量密度与安全性和长寿命的平衡关系是不能忽视的问题。
1、如何认识动力电池？
动力电池出生前就需要事先考虑好：电池模块和电池组（系统）的可组装性设计、可安装性设计、可维护性设计、可调整性设计、回收可方便拆解性设计等。
这些性能的设计非常重要，不能把电池都造出来灾区解决这些性能问题，锂电池生来就是“爆”脾气，为什么锂电池会变身“定时炸弹”？
锂离子电池主要由六部分组成，分别是正极、铝箔、负极、铜箔、隔膜、电解液。
电池内部的电解液含有大量有机物，比如碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、磷酸二甲酯。这些家伙一个个都自带燃爆属性，脸上写着“远离火源”四个字。此外，电池的正负极一旦短路，就会大量发热，甚至产生火花，所以，人们自然就会想到要用个东西把正负极隔起来，于是就引入了隔膜。
电池隔膜被减薄后，这层薄膜一旦破损，问题就会很严重。锂电池本身也暗藏着刺穿隔膜的隐患，这类现象叫“枝晶”，这个问题是一种写在锂电池基因里的病，锂电池在使用过程中，电极表面会形成一些小毛刺，这些小毛刺就叫“枝晶”，而且枝晶会越长越大，最终就会穿透隔膜，造成短路。
越薄的隔膜、可燃的电解液、暗流涌动的会自己生长的枝晶、高温时材料分解会自动分离出氧气，整个锂电池就像是把火药桶、助燃剂、打火机关在一个小屋子里，然后用一层保鲜膜隔开，让谁去想都会胆战心惊，现在，最关键的是要控制住“打火机”。
2、如何保证动力电池系统的安全性？
电池系统的安全必须由电芯来解决，电芯要保证安全，就必须采用更稳定的材料，更安全的设计。
王子冬表示，现在是刻意放低电芯的安全要求，降本、提高能量密度，在做热失控传播实验时就很难通过，评估整车的安全性还是应该在源头上的基本安全要求要把握好，在电芯层面的安全性上，选用更厚的隔膜，在电芯提高能量密度的设计上不应该通过减薄隔膜厚度实现。
电池组充电时的安全管理是关键！由于动力锂电池成组使用最关键也是最核心的问题：一是安全、二是寿命，特别是在快速充电时，电池组内电池的差异加大，如何解决电池组的使用寿命，面临巨大挑战。
影响电池安全使用和循环寿命的因素，除了电池自身工艺性和产品质量外，至关重要的一个问题是：电池成组充电时的安全性管控和热管理技术。没有完善的电池成组安全性管控和热管理技术，电池的安全性和长寿命循环就无法保证，因此，动力电池充电的管理系统与电池自身的安全同等重要。
3、快速充电技术对动力电池要求很高
关于充电速度问题，大家都希望能够实现快速充电，当前的高能量型动力电池充电速度可在约40-60分钟内补充80%的能量，对于城市内通勤交通工具，并不构成电动汽车真正的使用障碍，但是对于希望用电动车解决城市之间的交通问题恐怕就有些问题了。
从快充到超快充（200-400kW），实现10分钟内补充90%的能量，将有效缩短电动汽车与内燃机汽车之间的差距。
王子冬表示，目前的设计方案是，减少电极的厚度、改变电池结构、以及更适合快充的材料选择，这些都将增加动力电池的生产成本，同时降低其能量密度，还会降低动力电池系统的寿命，需要从整体考虑进行优化。
另一方面，如何减小电池组在快充过程中单体电池之间的差异，就需要合理的热管理系统设计，以提高动力电池的使用寿命。
4、动力电池的安全性问题如何解决？
王子冬认为，新能源汽车安全事故主要由动力电池热失控所引起，热失控不仅仅是结果，原因也错综复杂，事故源头难以明确，安全性问题应得到高度重视。
业界不断反思安全问题，盲目追求高能量密度成为焦点，专业人士指出，理论上电池能量密度与安全性成反比，企业追求高能量密度，安全问题随之暴露，虽然未能明确已发生的起火事件与追求能量密度存在多大相关性，但随着高镍三元电池进入市场，新能源汽车面临更高的安全技术要求。
如何在高能量密度和提高安全性间取得平衡，成为当前业内亟待解决的一大难题，各个企业则从单体电芯、模组设计和电池包的结构设计多个层级提高整体安全性。
提高动力电池的安全性主要是从三个层级来做，包括单体电芯、模组设计和电池包的结构设计来提高整体安全性，单体电芯方面，可以通过在电解液中加入添加剂降低其易燃性，提高隔膜耐温性，或者提高正极材料稳定性等方式来改进，模组设计方面，通过加强温控设计，BMS充电管理或者改变单体连接方式提高安全性，车辆层面，可以通过电池的位置摆放以更好地散热，改进充电方法，减少由于充电不当造成安全隐患。
既然电池组是一种含高能物质的部件，具有危险性的本质，而且，随着电池比能量和比功率的提高，发生事故的危险性将增大。故此，就需要研究能量密度与安全性这对矛盾的平衡，包括材料性能的平衡，电池模块结构的平衡，电池组系统级别的平衡，成本可接受性的平衡，考虑多级利用过程中的平衡，动力电池材料回收过程中的平衡。
解决途径的研究包括：材料性能的匹配优化，电池模块结构设计的优化，电池组系统与车身一体化设计，生产制造成本的控制，推广多级利用摊薄应用成本，鼓励动力电池材料修复再利用。
