動力蓄電池行業(yè)爆發(fā)式增長

2018年中國市場新能源汽車產(chǎn)銷均超過125萬輛，2019年預計銷量將突破150萬輛。作為新能源汽車的動力核心，在各個層面的政策紅利驅(qū)動下，動力蓄電池行業(yè)也出現(xiàn)了爆炸式的增長。

為了滿足高續(xù)航的要求，新能源汽車使用的動力蓄電池比能量也越來越大。富含能量的動力電池一旦出現(xiàn)問題，就存在較高的安全風險，以能量密度高脫穎而出的鎳鈷錳三元鋰電池更是如此。在眾多失效模式中，碰撞變形產(chǎn)生的安全問題尤其要重點關(guān)注。

動力蓄電池發(fā)生變形后，內(nèi)部電芯可能會發(fā)生短路、泄露等問題，并造成漏電、起火、有毒氣體泄露甚至爆炸等。

EV/HEV汽車開發(fā)目標之一就是在碰撞測試中防止電池產(chǎn)生任何嚴重的變形。實現(xiàn)的途徑一般是限制電池系統(tǒng)的空間，或使用高強度的電池包外殼。但這與汽車延長續(xù)航里程和輕量化趨勢相背。

以高續(xù)航里程和輕量化為目標，汽車研發(fā)工程師需要更充分地了解電池變形和失效的特點，以及各類仿真工具的變化。數(shù)字化開發(fā)大行其道的今天，不同數(shù)字化工具的有效性和可靠性必須經(jīng)過驗證。

發(fā)生碰撞事故時，動力電池的碰撞安全意味著不會污染環(huán)境，傷害乘客、行人以及救援人員的危險電壓、有毒氣體、高溫或火災。這可以通過動力電池本身的設(shè)計以及在整車集成階段的結(jié)構(gòu)保護措施來實現(xiàn)。

高電壓視車型不同，動力蓄電池總成（也就是電池PACK）的工作電壓一般在400~800V之間。如此電壓不僅會造成直接的人身傷害，也會產(chǎn)生短路、電弧等，進而產(chǎn)生高溫并引發(fā)電池系統(tǒng)的其他各種失效模式。

有害氣體及液體電芯BatCel內(nèi)部活性物質(zhì)的短路、或不同電位的部件接觸可能造成電解液發(fā)生不正常的物理、化學反應(yīng)，例如汽化，也可能造成電芯單體內(nèi)部液體的排氣或電解液的泄漏。這些排出的氣體可能有毒，也可能易燃，因此不能與人接觸。

多種問題并發(fā)汽車碰撞時，最壞的情況便是氣體排出或電解液泄漏與高燃點(例如電弧)或高溫點同時發(fā)生，這會導致電池自身的放熱反應(yīng)加劇，并著火，對被困乘客帶來不可預料的危險后果。