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鋰電池已經成熟應用于 3C 電子產品、電動工具、電動自行車領域，在電動汽車、儲能、通訊、可穿戴產品等新領域也有長足發展。

我們也能頻繁聽到一些危險的聲音，關于手機、電腦、充電寶、無人機等電池爆炸的新聞屢見不鮮，特別是具有較大容量鋰電池的行業，如電動汽車和電動自行車行業，所面臨的自燃風險更大，極易造成人身危險和大量財產損失：

電動汽車行業

《2020 年電動汽車起火事故分析》中，根據不*統計，2020 年 1 - 12 月全年被媒體報道的燒車事故共 124 起，其中 7/8/9 三個月的事故數占全年事故的 49%。電動汽車從冒煙到自燃只需要幾秒到幾分鐘不等，甚至會在極短時間發生爆炸燃燒，導致火勢迅速蔓延。冒煙時鋰電池內部處于高溫狀態，撲滅外部明火后極易復燃，基本無法人為干預，只能等待電池燃燒*。

電動汽車起火事故具有季節高相關性、誘發原因模糊性、全生命周期相關性。夏季是起火高發時段，燃燒后汽車受損嚴重，很難準確判斷誘發原因，且鋰電池在使用的前中后期均有起火燃燒的風險。

常見的誘發原因之一是電池熱失控，問題點可能由關鍵材料、電芯設計、電芯制造工藝因素、系統集成以及實際使用條件導致，如集流體強度或延展度不足，正負極材料穩定性差、正極材料金屬異物等雜質混入、隔膜質量差、正負極涂覆不均勻、生產異物引入、低溫充電析鋰、高溫濫用等等。

其中，通過飛納臺式掃描電鏡可完成原材料、極片的表征工作，幫助研究性能優異的原材料以及篩選合適的工藝參數，研究循環對正負極材料內部（斷面）帶來的影響。

檢查負極粉末

檢查極片制成工藝

極片異物

循環前中后期的正極材料，離子研磨斷面

發展趨勢

1. 在新能源電動汽車領域，三元鋰電池依然是主流。目前發展趨勢是不斷提高電池的能量密度，消除里程憂慮，同時通過包覆改性等工藝提高材料穩定性。

干法包覆的三元材料

包覆的負極材料離子研磨斷面

2. 從安全性出發，磷酸鐵鋰安全性更優、循環性能好，占據約 30% 的*。

磷酸鐵鋰

3. 寧德時代最近推出鈉電池，成本更低、相對更安全，但能量密度不及鋰電池。

4. 一種提高安全性的解決方案是固態鋰電池，將易燃易膨脹爆炸的液體電解質替換為固態。固態鋰電池也是大家在攻克的難題，目前處在研發階段，離實際生產應用為時尚早。

B. 電動自行車

據報道，今年 1 月到 7 月，全國發生的電動自行車火災事故已達 6462 起，平均每個月事故超過 900 起，絕大部分事故由于鋰電池燃爆引起。

電動自行車市場發展不規范，雜牌電池、篩選剩下的動力電池甚至是新能源汽車退役鋰電池，部分會流入電動自行車的生產廠家，導致問題電池、性能不均一的電池被匹配為電池組流入市場，極容易發生過充現象，導致悲劇發生。一旦燃燒開始，火勢洶涌，溫度可以達到一千攝氏度以上，釋放出大量一氧化碳等有毒氣體，甚至發生爆炸點燃周邊可燃物品，引發大范圍火災。

發展趨勢：近兩年，由于事故頻發，電動自行車生產廠家開始更多采用安全系數相對更好的磷酸鐵鋰電池。

碳中和 - 鋰電池的機遇與挑戰

為了解決環境資源問題，中國預計 2030 年二氧化碳排放量達到峰值，2060 年實現碳中和目標。2030 年非化石能源消費比重達到 25% 左右，風電、太陽能發電總裝機容量達到 12 億千瓦以上。新能源中光伏和風電具有明顯的波動性，必須配備儲能以確保電網穩定，同時延長發電時間。這代表未來電化學儲能市場將進入高速增長。而鋰電正逐漸取代傳統的鉛酸電池占據儲能市場，但是安全問題亟待解決。

相比于電動自行車和電動汽車由幾十、幾百組電池組合，儲能電池特別是大型儲能電站往往具有極大的體量，如江北儲能電站總存儲容量 26.86 萬千瓦時，同時還采用“梯次利用”，將新能源汽車等淘汰下來的“退役電池”進行返廠維修，達到可利用標準后，進行循環使用。該站共利用“舊電池”總容量為 7.5 萬千瓦時，相當于 3000 多輛家庭新能源汽車的電池量。

大體量、密集堆放的鋰電池對電池安全性和電池監控管理體系均提出了*的要求，需要更為安全的電池設計，進一步加強電池生產管控，同時深入了解電池失效機理，降低危險發生的概率。