昨天沸沸扬扬的沃尔沃插电混动“爆炸”的事情传遍了朋友圈，其实我们看这个电池的结构和电池容量和电池的化学体系，这个电池是否能形成这么大威力的爆炸，我是持怀疑和否定态度的。
但是确实存在下一代高镍电池安全问题如何来做的问题，我想借着一些材料做一些综述。天一和千叶写过一篇研究报告《新能源车前瞻技术研究之一：新能源车自燃问题分析》，我想就里面一些内容也做一些精简。
▲图1.沃尔沃设计的电池系统
Part 1 热失控防护技术迭代
中国是最强调热失控防护技术的国家，核心还是中国的企业特别多，应用领域也很分散，所以这个领域其实国内是走在世界前列的（烧的多了，自然也就成为一个显性问题需要大家来克服）。
我的理解：
第一代热失控防护方案：
对圆柱来说最简单，特斯拉的设计结构是最为典型的，方形的难度更大已突破，软包的实现难度难度最高。三种电池技术，都是围绕加强隔热，加快散热为主要技术手段。通过单体释放能量、单位散热能力、周边电芯隔热能力等多维度定量分析。
•圆柱电池
这种设计的原则是通过一定的空间进行隔离，然后通过填充隔热材料来充分把电芯热失控条件下的热量隔开。在热失控传播条件下，这种材料阻隔单个5Ah以上电芯散发出来的能量。
▲图2.典型的21700圆柱热隔绝的示意图
在4680的时代，整个设计逻辑也是相似的，只不过按照调研的情况，电芯的开阀方向和我们之前理解的不一样，是往下喷射，并且采用了隔热材料防止用户感知到会恐慌。CTC时代脚底下就是一层电池，所以需要隔热材料进行防护。
▲图3.电芯之间的空隙成了核心关键了
•方壳设计
其实每家的设计都是趋同的，分为电芯层面的隔绝、电连接的隔绝。
▲图4.方壳模组热设计示意图
这一波使得做材料的厂家特别开心，如下图所示，以3M为例，围绕这套热隔绝技术形成了一系列的谱系，你按着材料标号选就可以了。
后续类似杜邦、陶氏、BASF都可以玩得起来，我个人觉得这种堆材料解决问题的办法增加的成本太多，和当前需要和特斯拉PK成本的，加这么多材料是按照千来算的。当然软包的情况，就很麻烦了。
▲图5.一整套的材料体系来做的防火墙
Part 2 未来能用到的技术
在这里也分了两个方向的，系统级别热失控防护方案是通过大量灌注冷却液灭火，这套技术预计2023年量产。大量灌注水是目前唯一能够熄灭锂电池火焰的方法。这套方法其实最早是欧美那边搞消防的同志想出来的，但是通过精妙设计电池的专用灭火管路，在热失控时充分利用电池包内冷却液，实现定向灌注冷却液灭火。
在这种设计中，是配合方壳大电芯使用的，防爆阀在上方的硬壳电芯使用该方案的效果比较好，然后对于软包的而言，分块注入也是一个比较好的方案。
▲图6.热失控防护方案中的浇灌冷却液的办法
在同时进行的，就是电芯层面的改进，主要是围绕超高热稳定性材料是关键，高镍电芯均可通过针刺。从目前解决高镍问题的办法，主要是复合集流体、固态电介质（半固态的方案也算）等。所以目前这个阶段，后面两种是竞争关系，也能让我们看到做1000公里车辆的可行性。
小结：我觉得现有的防护技术中，对圆柱电池更有利，所以在最近的2年内方壳其实很难从系统成本上对圆柱高镍形成压制，而铁锂技术则会成为一个“白菜”技术，把锂电池往标准品方向演化。
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