以電池、電機(jī)、與電控為代表的“三電”系統(tǒng)的技術(shù)提升是實(shí)現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)彎道超車的必由之路。而“三電”系統(tǒng)的安全可靠性提升是相關(guān)技術(shù)提升的基石與核心，是提升新能源汽車整車安全可靠性的“牛鼻子”。
車輛自燃是新能源汽車最大的安全風(fēng)險(xiǎn)之一，尤其是電池系統(tǒng)的自燃，一直是懸在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展頭上的“達(dá)摩克利斯之劍”。在新能源汽車的三電系統(tǒng)中，電池與電控是與車輛自燃直接相關(guān)的兩大重點(diǎn)。電池是發(fā)生自燃的高風(fēng)險(xiǎn)子系統(tǒng)，而電控是有效防控電池發(fā)生自燃的“大腦”，結(jié)合遍布車身的各類線束構(gòu)成的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，可以實(shí)現(xiàn)將新能源汽車的自燃風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。
為了提升新能源汽車的續(xù)航里程和能效水平，就需要進(jìn)一步提升電池系統(tǒng)的能量密度，而更高的能量密度對(duì)于電芯的材料與加工工藝提出更高的要求。即使材料或加工工藝的微小缺陷也會(huì)導(dǎo)致電池系統(tǒng)發(fā)生自燃的風(fēng)險(xiǎn)大大增加，這就要求電控系統(tǒng)能夠及時(shí)判斷并采取有效措施加以干預(yù)，防止發(fā)生熱失控引發(fā)自燃。一方面，對(duì)于電芯的材料需要嚴(yán)格要求，包括正負(fù)極材料的選用；另一方面，對(duì)于制造工藝的控制，例如采用超薄銅箔后如何確保負(fù)極材料均勻的涂覆。在保證充放電過程中電流的穩(wěn)定的同時(shí)，減少電芯內(nèi)短路的發(fā)生，提高電芯的安全性。此外，除了電芯本體的技術(shù)增強(qiáng)安全可靠性外，也可以通過電池管理系統(tǒng)（BMS）來有效應(yīng)對(duì)局部發(fā)生的電芯過熱，通過切斷相關(guān)電芯之間的連接并強(qiáng)化冷卻，在單個(gè)電芯發(fā)生過熱的早期階段將其隔離，避免引發(fā)“火燒連營”式的連鎖熱失控，造成整個(gè)電池系統(tǒng)的自燃。
通過某些創(chuàng)新材料的使用也可以幫助提升安全性，例如最近受到較多關(guān)注的PET復(fù)合銅箔，在PET膜中添加阻燃劑。當(dāng)電池?zé)崾Э貢r(shí)候，復(fù)合銅箔表面銅層破裂，PET膜中的阻燃劑能夠釋放出來，起到阻燃效果，進(jìn)一步提高安全性。但是復(fù)合銅箔兩側(cè)的銅箔厚度只有1微米，其過流能力有限。在2C和4C的高倍率充放電時(shí)，復(fù)合銅箔的性能落后于純銅銅箔，并不適合純電動(dòng)車高倍率充放電的應(yīng)用場(chǎng)景。因此，提升材料質(zhì)量與制造工藝，并采用更先進(jìn)可靠的控制系統(tǒng)才能提供全面的安全可靠性能提升。
另一個(gè)較少受到關(guān)注，但可能引發(fā)新能源汽車自燃的領(lǐng)域是高壓線束與連接器之間發(fā)生的高壓電弧。為了給電驅(qū)系統(tǒng)提供更強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)能量，通過電池向電機(jī)傳輸能量的高壓線束系統(tǒng)需要承載400-800伏特電壓。而在電池的充電端，由工信部在2023年9月提出、全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口的GB/T 20234.1-2023《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 第1部分：通用要求》和GB/T 20234.3-2023《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置 第3部分：直流充電接口》兩項(xiàng)推薦性國家標(biāo)
準(zhǔn)中，將最大充電電流從250安培提高至800安培、充電功率提升至800千瓦。在如此高的電壓與電流環(huán)境下，如果高壓線束與連接器之間采用不同材料，經(jīng)過一段時(shí)間使用之后有可能會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致接觸面之間的導(dǎo)電性能下降，進(jìn)而可能引發(fā)高壓電弧?，F(xiàn)階段新能源汽車上采用的絕大部分接插件都使用銅材，因此在選擇與接插件連接的高壓線束材料中如果使用非銅材料，需要經(jīng)過非常嚴(yán)格全面的測(cè)試，包括長期的耐久性測(cè)試，循環(huán)沖擊測(cè)試、鹽霧環(huán)境測(cè)試、潮濕環(huán)境測(cè)試等，同時(shí)對(duì)于線束材料與接插件材料的匹配，裝配工藝是否可靠，檢測(cè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量保證等來滿足安全可靠性要求。而從更審慎的角度出發(fā)，在接插件與高壓線束中采用相同的高純度銅材料可能是更加安全可靠的方案。
綜上所述，新能源汽車的安全可靠性與傳統(tǒng)汽車相比，不僅要考慮傳統(tǒng)車輛工程中的物理與機(jī)械性能、主動(dòng)與被動(dòng)安全、系統(tǒng)控制邏輯等傳統(tǒng)的安全可靠性領(lǐng)域；還需要重點(diǎn)關(guān)注“三電”系統(tǒng)中的電池與電控，分布于車身各處的高低壓線束等新的領(lǐng)域，從其材料的選擇、不同材料之間的化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)等新的領(lǐng)域加以關(guān)注，才能牽住新能源汽車安全可靠性的“牛鼻子”，通過新能源汽車技術(shù)的彎道超車，實(shí)現(xiàn)中國汽車工業(yè)從大變強(qiáng)的跨域式發(fā)展。