蔚來近期自燃、召回已經(jīng)路人皆知。

4月22日，西安一輛正在維修的蔚來ES8自燃；

5月16日，上海嘉定區(qū)一居民小區(qū)，一輛正在充電的ES8自燃；

燒了2輛后，蔚來突然宣布采取臨時措施，把充電的總電量控制在90%，網(wǎng)友開始質(zhì)疑“續(xù)航一共就355公里，還限制？”

事情遠比你想象的復(fù)雜，在這之后的6月14日，武漢漢西建材市場一輛ES8自燃；

這么燒下去誰hold得?。?/p>

6月27日，蔚來宣布召回4803輛ES8。

說來也巧，宣布召回當(dāng)天，河北石家莊地庫又著了一輛ES8，而且正好這輛車在召回范圍內(nèi)。。。

國家市場監(jiān)督管理總局的公告里，是這樣說的：電池包搭載的模組內(nèi)的電壓采樣線束，存在走向不當(dāng)?shù)那闆r，可能被模組上蓋板擠壓，導(dǎo)致被擠壓的電壓采樣線束表皮絕緣材料磨損。極端情況下會短路，存在安全隱患。

很多網(wǎng)友表示看得一臉懵，蔚來設(shè)計好的電池包模組線束，為什么會被上蓋板擠壓？

趁著召回，蔚來的電動力工程副總裁黃晨東，在他們的官方APP回答了一堆問題，其中就提到了這個，順便說了下為什么會把SOC控制在90%：

“SOC越低，電芯膨脹程度就越低，線束受損的可能性也就越低?！?/p>

這句話翻譯過來大概就是：我充電充滿了，電池會變大？變大就會受到擠壓？然后就容易著火？

這也是目前很多人對蔚來最不滿的地方，因為在我們的認知中“充個電電池還會變大”這種事情，太反常識了。因此在輿論上，很多人都覺得蔚來在拿用戶當(dāng)猴耍。

部分車主and圍觀群眾內(nèi)心OS：

離蔚來第一次著火的時間已經(jīng)過去了2個半月，離召回也已經(jīng)過去了1周多時間，截止到發(fā)稿前，我們還沒有收到蔚來官方更詳細的技術(shù)解釋說明，但粉絲群里仍然還有不少人在問到底是什么原因。

（進粉絲群，請?zhí)砑游⑿?strong>zhizhizhi666666）

（召回當(dāng)天，電動車公社與蔚來高層的交流）

為此，我找到了一個在某電池大廠工作的工程師朋友，我直接丟給了他4個問題：

我們討論了一下午，我也有很多收獲，今天我就將他告訴我的東西，分享給大家。（內(nèi)容有點硬核，感興趣請耐心看）

1、

第一個問題：

蔚來找的電池膨脹理由，到底有沒有道理？

不太清楚充放電基本原理的同學(xué)，我可以帶大家簡單翻譯一下以上硬核知識：（了解的同學(xué)直接跳過本段）

當(dāng)你正在手機上看這篇文章的時候，手機的電量正在減少，這個過程簡單理解就是鋰離子在電池內(nèi)部，從負極到正極的過程。

當(dāng)負極里的鋰離子釋放到一定程度之后，手機就會顯示“電量不足”。這時候我們的常規(guī)操作就是，插上充電器繼續(xù)看文章。

充電的過程和放電相反，充電是讓鋰離子從正極又回到負極。

那么問題來了：這和蔚來說的膨脹有什么關(guān)系？

我說我和一部分粉絲朋友可能無法理解太復(fù)雜的原理和概念，工程師朋友告訴我，可以把正極和負極想象成兩個橡膠做成的書架，而鋰離子就像一本本書。

鋰離子在正負極之間跑來跑去，可以理解為把書從負極書架搬到正極書架，再從正極書架搬到負極書架。當(dāng)你把大量的書塞進這個橡膠書架的時候，書架一定會被書撐得膨脹起來。拿走書時，體積又回縮小。

在電池中也一樣：不論是正極還是負極，在鋰離子進入的時候體積都會發(fā)生微微的膨脹，鋰離子離開的時候則體積會縮小。

所以，電池是真的會隨充電放電，而變大變小的。這點蔚來倒是沒說錯。

不過，以我們?nèi)粘＝?jīng)驗來看，無論是以前手機用的可替換鋰電池，還是現(xiàn)在網(wǎng)上能買到的鋰電池，充電過程中的膨脹，都很難用肉眼看出來。

2、

第二個問題：

電池真的會膨脹那么厲害，以至于擠壓到線束，讓蔚來不得不召回嗎？

事實上電池充放電體積會變化，業(yè)內(nèi)一直都是知道的，對于工程師們來說，最理想的情況當(dāng)然是同一枚電池內(nèi)部，一方膨脹的體積和另一方收縮的體積相同，那樣整體上就不表現(xiàn)出體積的變化了。

但是實際上這很難實現(xiàn)。

正負極的材料不同，這也就意味著單位體積內(nèi)，它們所能容納的鋰離子，以及因充放電膨脹/縮小的體積，是不一樣的。

從實用性的角度考慮，顯然工程師們的主要目標(biāo)，是考慮讓正負極所能容納的鋰離子一樣多，而不是膨脹/縮小體積一致。

比如經(jīng)常用于作負極的石墨，它是一種層狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)鋰離子嵌入的時，會進入層與層之間，每一層石墨之間多了鋰離子，其體積自然就被撐大了。當(dāng)達到負極滿充狀態(tài)時，體積大概會有10%的膨脹。

10%是什么概念？也就是原來10立方厘米的，現(xiàn)在理論上講會變成11立方厘米，這種變大就了不得了。因為在汽車裝配工藝上，很多零件之間的配合，基本都是零點幾個毫米級。

還好，實際上電池整體的膨脹不會到10%，10%應(yīng)該僅僅是石墨的體積變化，因為正極的縮小可以抵消一部分，另外方殼和其他結(jié)構(gòu)件也可以緩解一些。

然而石墨電極隨著循環(huán)次數(shù)增加，內(nèi)部出現(xiàn)裂紋空洞，體積會更加膨脹，可以達到30%。不過蔚來ES8這個車發(fā)售還不算太久，應(yīng)該循環(huán)還不到200次，石墨膨脹大概還沒這么嚴重。

——所以第二個問題的答案也就出來了，電池因充電膨脹的程度，確能讓脫離位置的線束收到擠壓，導(dǎo)致出現(xiàn)失效的情況。

3、

第三個問題：

我們能不能解決電池膨脹的問題？

如果你覺得研究新材料就行，那你就錯了。

因為石墨的缺點就是比容量太低，理論容量僅有372mAh/g。這就是為什么你的手機每天都要充電的原因之一。

另一個原因是你玩得太多了……

而科學(xué)家為我們準(zhǔn)備的下一代負極材料——硅

優(yōu)點是理論容量比石墨高10倍以上。

但是硅的問題就在于，其體積膨脹比石墨也要嚴重得多。石墨10%的膨脹小意思啦，硅最高可以達到1300%。這就很尷尬了。

所以在實際應(yīng)用中，往往需要采用大量石墨搭配少量硅，來盡量緩解體積膨脹。

至于下下一代負極材料，鋰金屬，具有高容量、低電位的優(yōu)點。但是可以想象，由于鋰金屬本身就是鋰離子構(gòu)成的，那么就連上面那個橡膠做成的書架都沒有了。鋰沉積在上面不但會體積膨脹，還會胡亂生長。

然后，就像那我們之前分析特斯拉地庫起火中提到的那樣，鋰枝晶出現(xiàn)了，然后有可能刺穿隔離膜，導(dǎo)致短路，然后就是…..boom！

好了，負極的膨脹說完了，別忘了我們還有個正極呢，正極的問題更要命。

相對于負極這一邊，正極材料的容量是永遠的痛。

前文我們說過鋰離子在電池的正負極之間來回跑，所以電池的容量取決于容量低的那一邊。而一般情況下，正極的容量比負極低，所以電動車到底能跑多遠其實取決于正極的容量大小。這些年正極的容量一步步高升，這也就是電動車續(xù)航可以從150km飛躍到500km的秘訣。

手機用的鈷酸鋰只能發(fā)揮到140mAh/g，再多的話會導(dǎo)致晶格結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。電動車用的磷酸鐵鋰優(yōu)點是材料穩(wěn)定性好，安全性高，價格便宜；但缺點則是理論容量也僅有170mAh/g，實際發(fā)揮的比這更低。想要容量更高，就只好去用三元正極材料了。

ES6比ES8續(xù)航高155公里，能一下做到510公里的ES6用的就是正極容量更高的811電池。

雖然811電池很棒，但更尷尬的是，三元材料的體積膨脹程度與容量成正相關(guān)，就是說811的體積變化比上一代更加嚴重。

——所以，用上811的蔚來ES6，希望不會再出這種問題就好……

4、

第四個問題：

蔚來到底錯了嗎？

因此，這次蔚來召回事件，確實如官方所說是因為電池的體積變化導(dǎo)致了采樣線束的磨損，最終導(dǎo)致發(fā)生短路。

但是從嚴格意義講，這并不是由于體積變化導(dǎo)致的短路，而是電池包設(shè)計中考慮不周到導(dǎo)致。畢竟，電池充電膨脹這件事雖然普通人很少知道，但是在業(yè)內(nèi)卻是眾所周知的。

因此，這件事從最本質(zhì)上就是電壓采樣線束的設(shè)計出現(xiàn)問題，導(dǎo)致走向不當(dāng)，再加上可能低估了電池膨脹帶來的影響，從而造成的一系列事故。好在，更換BMS結(jié)構(gòu)后可以避免。

就像我之前說過的，造車是一件“沒有上限”的事情。電池設(shè)計中也是如此，需要設(shè)計師和工程師反復(fù)衡量和取舍，才能找到電池在安全、成本、壽命、功率等多方面的平衡。

不能不說：

蔚來很幸運，這幾次自燃事件中，均沒有出現(xiàn)人員傷亡。

蔚來很幸運，它堅持的換電模式，讓這場自燃危機能以最短的時間、最小的成本迅速解決。

蔚來很幸運，它擁有一群極度寬容的車主。在承受極大壓力時，仍不忘記鼓勵這家車企去進步。