在之前的專欄中，我曾基于特斯拉停在地庫(kù)的自燃事件做出了一些技術(shù)上的分析。那么，還有哪些情況容易引發(fā)電動(dòng)汽車起火燃燒甚至是爆炸？我們應(yīng)該怎樣避免或者說(shuō)怎樣解決這些隱患？近期，網(wǎng)上有一組視頻引發(fā)了大家的關(guān)注。

上圖中這臺(tái)新能源車可能是在過(guò)收費(fèi)站時(shí)走錯(cuò)了收費(fèi)車道，在速度很快的情況下臨時(shí)變換收費(fèi)車道，導(dǎo)致車的頭部撞到馬路牙子，后輪騰空躍起，隨后車底砸在了馬路牙子上，導(dǎo)致電池包受到撞擊擠壓變形，在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)發(fā)生了著火，并且火勢(shì)瞬間變大。

整個(gè)碰撞的過(guò)程持續(xù) 3 秒鐘，第 10 秒的時(shí)候火焰開始迅速變大。雖然兩人在第 19 秒左右逃生，但風(fēng)險(xiǎn)不可謂不大。從火勢(shì)的起因和燃燒速度來(lái)看，很有可能是電池收到擠壓變形著火。這樣的的燃燒速率讓我們不可掉以輕心，因?yàn)榱艚o我們的逃生時(shí)間真的非常短。

這起事故的原因應(yīng)當(dāng)不難分析——車底受到了巨大沖擊，導(dǎo)致電池包變形起火。我們知道，現(xiàn)在大多數(shù)純電動(dòng)車的電池包都布置在整車底部，只有少部分混合動(dòng)力電池包布置在車輛后備箱或者座椅底下。在以上視頻展現(xiàn)的碰撞過(guò)程中，一旦車輛騰空，底部砸到堅(jiān)硬物體（比如馬路牙子或石頭），就很容易導(dǎo)致電池包的變形，從而引發(fā)電池起火。

■  通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)件的加強(qiáng)來(lái)保護(hù)電池免遭碰撞破壞

廢話不多說(shuō)，本期我們主要拿國(guó)外傳統(tǒng)品牌廠商為例，來(lái)理解為下為何部分國(guó)外車企選擇了安全至上的理念，甚至不惜犧牲我們國(guó)內(nèi)更看重的續(xù)航和能量密度，以及它們的具體做法。

上圖為奔馳 EQC 的底盤及電池包結(jié)構(gòu)， 可以看到，相比燃油車，車前部增加了鋼管焊接的巨大防撞構(gòu)件，側(cè)邊框也進(jìn)行了很大程度上的加強(qiáng)。

作為國(guó)外的大廠，由于產(chǎn)品要銷往全世界，所以必須要能夠適應(yīng)全球各個(gè)國(guó)家的安全碰撞法規(guī)，所以即便是純電動(dòng)車，在設(shè)定安全目標(biāo)的時(shí)候,也是必須要能夠適應(yīng)各國(guó)的安全法規(guī)。并且由于這些大品牌每推出一個(gè)新車型，全球銷量都會(huì)很多大。而國(guó)外特別是歐美國(guó)家，都有著完善的產(chǎn)品召回制度，一旦出現(xiàn)安全隱患，就會(huì)面臨大規(guī)模召回，并且銷量越大損失越慘重。

所以，在強(qiáng)制法規(guī)和召回制度的約束下，面向全球銷售的大品牌，往往不敢在安全性上打折扣。這就是為什么我們?cè)趪?guó)內(nèi)很多自主品牌車型上甚至看不到的安全結(jié)構(gòu)，在國(guó)外一線品牌上就會(huì)不惜成本的采用。

正是因?yàn)閿y帶了巨大的電池包之后，整車的安全性會(huì)變得沒(méi)有傳統(tǒng)燃油車那么穩(wěn)定（特別是三元鋰電池），所以，無(wú)論是整車的安全結(jié)構(gòu)還是電池包能夠承受的沖擊強(qiáng)度，都要經(jīng)過(guò)精心的設(shè)計(jì)和精準(zhǔn)的材料投放。

上圖中，日產(chǎn) Leaf 的底盤結(jié)構(gòu)，采用了與特斯拉相同的電池布置策略，把電池布局在車底，車側(cè)邊梁做了大量的加強(qiáng)設(shè)計(jì)，以防止側(cè)面碰撞對(duì)電池包造成的傷害。

以比較保守的日系品牌為例，日產(chǎn) Leaf 的電池包除了在四周進(jìn)行了加固以外，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段還進(jìn)行了電池包的穿刺實(shí)驗(yàn)、15米高處跌落撞擊硬物實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)可以“還原”本文開篇視頻上所描述的那類事故。通過(guò)這類實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證整車在各種有可能的復(fù)雜事故狀況下，仍然能保持足夠的安全。

上圖為雪佛蘭Volt電池包的設(shè)計(jì)，它采用的是中央通道電池布局。為了防止側(cè)撞擠壓，除電池包正常占用的空間外，還增加了左右兩個(gè)側(cè)邊橫梁用來(lái)提高側(cè)向剛度，在發(fā)生側(cè)面碰撞的時(shí)候給電池包提供足夠剛度的保護(hù)。

▲奧迪 e-tron 的電池包設(shè)計(jì)

奧迪 e-tron 的電池包設(shè)計(jì)更為講究，它的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)貫穿在電池包內(nèi)部，在每個(gè)電池組之間采用了梁結(jié)構(gòu)來(lái)提高電池包的整體剛度，防止側(cè)碰和正面碰撞造成的電池包變形。并且與特斯拉不同的是，它把散熱用的水冷系統(tǒng)布局在了電池組的底部，就像三明治結(jié)構(gòu)一樣，電池組的下方是水道，然后通過(guò)高成本的導(dǎo)熱材料與電池組相連，從而把熱量傳遞給冷卻液。

這種設(shè)計(jì)的好處就是在電池和地板之間還有一層冷卻水道，水道之下才是電池包的下底板，在發(fā)生底盤刮蹭或墜落時(shí)對(duì)電池組能提供很好的保護(hù)。并且，一但冷卻系統(tǒng)年久因密封不良發(fā)生漏液，冷卻液也只會(huì)往下流入電池包底板，并不會(huì)侵入電池組造成電氣短路引發(fā)自燃，所以這樣的設(shè)計(jì)比特斯拉的貫穿式水道要安全得多。

▲特斯拉 Model S 的電池包液冷水道

特斯拉采用的是貫穿式水道設(shè)計(jì)，水道布置在電芯之間，這樣做的好處是冷卻效果非常好，不過(guò)一旦年久發(fā)生冷卻系統(tǒng)的老化腐蝕，造成冷卻液泄露就有可能引起電芯短路導(dǎo)致自燃。

上圖是奧迪 e-tron 的電池包實(shí)物解剖模型，能夠清楚的看到，電池組之間有加強(qiáng)梁進(jìn)行阻隔，并且側(cè)邊框和底部都進(jìn)行了不同程度的加固。

■  總結(jié)

因?yàn)閲?guó)外的法規(guī)約束，所以面向全球銷售的（特別是銷量大的廠商）在設(shè)計(jì)電動(dòng)車時(shí)首先會(huì)把安全性放在“充分重要”的位置。雖然這些設(shè)計(jì)還沒(méi)有經(jīng)過(guò)若干年的市場(chǎng)驗(yàn)證，但至少在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)經(jīng)過(guò)了各方面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以確保上市之后不會(huì)出現(xiàn)安全隱患。即便沒(méi)有強(qiáng)制法規(guī)約束驗(yàn)證，這些廠商也會(huì)因?yàn)楹ε職W美市場(chǎng)的召回制度不敢懈怠。正因?yàn)樵诎踩陨系某浞挚紤]，也會(huì)導(dǎo)致成本的上升。

從另外一個(gè)角度看，在目前電池性能不夠穩(wěn)定的情況下，采用小的電池包設(shè)計(jì)也是提高安全性的重要手段。這就解釋了為什么國(guó)外很多大廠并不傾向于推出超高續(xù)航里程的車型。因?yàn)橐阅壳半姵氐哪芰棵芏?，續(xù)航里程高意味著電池?cái)y帶量大，一方面電耗會(huì)高，另一方面也會(huì)造成不確定的安全隱患。小電池包設(shè)計(jì)有利于提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、便于布置、減少安全隱患。所以以目前的技術(shù)現(xiàn)狀，小排量高效能的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)加上小電池包的組合在安全性設(shè)計(jì)上會(huì)更加從容。所以我們一方面要理解電動(dòng)車的性能不只是續(xù)航里程，另外對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，安全性比續(xù)航里程應(yīng)該放在更加重要的考慮位置上。