2月23日凌晨，南京某小區電動車**起火，造成15人死亡、44人受傷的慘案。
電動自行車引起的人們並不孤單。
2022年10月，上海某住宅樓室內鋰離子電池在室內充電過程中發生故障，引發熱失控引發火災，造成兩人死亡;
2022年7月，江蘇某車棚一輛電動自行車自燃，導致其他停放的電動自行車相繼停放，車棚內有45輛電動自行車、22輛自行車、電線被燒毀。
2021年9月，北京市通州區某住宅區一輛電動自行車在陽台**充電時起火，導致樓上居住的5人被燒死或死於一氧化碳中毒。
2023年，國家消防救援局共收到210,000，與2022年相比增加了174%。目前，我國兩輪電動自行車的數量至少有3輛5億輛。
截至今年4月，《電動自行車安全技術規範》（以下簡稱“新國標”）已實施5年，但其對降低電動自行車安全隱患的效果不盡如人意，與電動自行車相關的火災事故仍是車輛火災中的突出問題。
知識分子》結合最新和以往對多位專家和業內人士的採訪，對電動自行車電池的安全性做了一些分析。
在駭人聽聞的事故報告和數字背後，浙江綠源電動車總裁倪傑認為，有必要對電動自行車起火的原因進行具體分析。
他將電動自行車火災事故分為四類。 首先，在戶外充電時，相鄰的電動汽車因插板、線路等部件而燃燒; 二是“新國標”前生產的低標或老化的電動自行車在充電過程中被燒毀; 第三種是消費者為了增加電池壽命和速度而進行自我改裝，然後充電器和電池不合適，電池擠壓連線線等，在充電過程中發生事故。
第四類是車輛和電池設計和製造中的安全隱患，包括電芯和電池組的物理保護、電池管理系統的設計以及電池本身的安全效能。
“根據我的調查和估計，前三種火災事故各佔十分之三左右，最後一種佔十分之一到十分之二，”倪說。 雖然從事故發生比例上看，電動自行車使用中隱藏的安全隱患大於車輛固有的安全隱患，但倪潔認為，第四類事故才是電動自行車生產端真正能解決的。
“這就像汽油，當你看到火災時，你會發瘋。
事故中的燃燒源或**源是電池，主要是鋰離子電池。
根據艾瑞諮詢的資料，2021年，中國鋰電兩輪電動車銷量將達到960萬輛，鋰電池銷量將佔234%。
鉛酸蓄電池在電動自行車中得到了廣泛的應用，其主要優點是成本低、安全穩定、大電流放電和高低溫放電效能。 鉛酸蓄電池在電動自行車上的應用非常成熟，是電動自行車蓄電池的主力軍，市場規模近500億元。
2019年以後，鋰電池逐漸搶占了鉛酸電池市場，並有逐年領先的趨勢。
事實上，除了電動自行車之外，鋰離子電池在電動汽車領域也得到了很好的應用，國產鋰離子電池佔據了全球大部分市場。 根據工信部賽迪研究院發布的資料顯示，截至2021年底，中國動力電池產能約佔全球總量的70%，全球十大鋰電池生產企業中，中國佔六家。
中科院電工研究所研究員陳永充解釋說，“鉛酸蓄電池自燃和**的可能性很小。 如果鉛酸蓄電池汽車發生，主要原因不是蓄電池，而是蓄電池連線線在蓄電池短路、高溫老化或連線不當的情況下自燃。 當然，在極少數情況下，例如充電器控制故障，也會導致鉛酸電池過度充電，從而導致電池發熱、鼓脹甚至燃燒。
鋰離子電池的主要優點是能量密度高，比鉛酸電池輕，使用壽命更長。 2018年5月發布的“新國標”對電動自行車的重量進行了嚴格的限制。 因此，以前在電動自行車領域不受歡迎的鋰離子電池得到了迅速的應用。 同時，鋰離子電池具有充電時間短的特點，滿足了消費者對快充的需求。
但鋰離子電池成本較高，安全效能較差鉛酸蓄電池，為電動自行車大規模應用的安全埋下了隱患。
資料來源：“電動自行車鋰離子電池的安全使用***漫畫版）。
根據不同的技術路線，電動自行車用鋰離子電池主要包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元鋰電池。 特別是三元鋰電池，由於其能量密度高，是電動自行車領域的“新貴”，但它們的缺點也是相當致命的：安全性差，電池容易燃燒和短路後**。
儘管效能存在差異，但上述三種型別的鋰離子電池有乙個共同點：它們在低溫下充電緩慢，不夠安全。 低溫會增加電解液的粘度，降低電導率，導致鋰離子在電極和電解質介面之間的擴散和電荷轉移緩慢，並在負極表面形成破壞性的鋰枝晶。
不斷增長的鋰枝晶像慢性自殺一樣不斷降低電池容量，一旦其鋒利的頭部刺穿隔膜，造成內部正負極短路，很容易造成**和**。
鋰離子使用的隔膜的一般耐熱溫度在140-180攝氏度之間，如果超過這個溫度，高分子材料就會從玻璃狀態變為流動動態，導致正負極直接接觸，劇烈放電，並**或**。 此外，鋰離子電池使用有機電解質，倪潔說，“就像汽油一樣，當你看到火災時，你會發瘋。
A 電池銷往汽車廠
電動自行車工廠獲得B產品電池
蘇州思諾電氣科技總經理季兵告訴《知者》，市面上電動自行車的電池質量參差不齊，遠不如一般的電動車電池。
目前，國內大型鋰電池廠商（如寧德時代、比亞迪、國軒等）生產的電芯主要供應給有資質的新能源汽車企業。
很多所謂的電動自行車鋰電池廠家，幾乎不具備從上游大型電芯廠商那裡採購的資質。
季冰表示，“關鍵原因是電動自行車鋰電池缺乏標準，這使得大型鋰電池廠商不敢供貨，一旦出現問題就沒有辦法確定責任。
2018年12月，中華人民共和國標準化管理委員會發布了國家推薦標準《電動自行車用鋰離子電池》。 但是，由於該標準是推薦標準，約束力有限，電動自行車企業可以選擇不執行。
季冰表示，在電池廠商供應電動自行車意願不足的情況下，一些廠商選擇從鋰電池廠商那裡購買電芯，自己組裝電池。 更重要的是，一些小型鋰電池製造商已經開始了這部分業務。
陳永衝說，“早期，一些生產汽車鋰電池的大廠，會把電壓相近、內阻一致的A型產品電池封裝組裝給汽車製造商，把所謂內阻、電壓不均勻的B型電池賣給一些沒有鋰電池生產資質的小工廠。 然後，這些小工廠將電池串聯併聯成組，出售給一些小品牌的電動汽車原始裝置製造商和二級市場，如維修點和銷售商店。 ”
鋰電池是由多個併聯或串聯的電芯組成的，如果電池要作為乙個整體平穩執行，電芯的一致性必須良好。 長期使用後，電芯的引數差異在長期使用後會增大。 姬冰解釋道，“這就像乙個水桶的容量取決於最短的板子，而電池的質量取決於最差的電池。 電動自行車廠家受制於採購電芯基數不足等相關技術問題，電池效能往往較差。
除了上游電池不足，電動自行車廠家也對鋰電池的高水平感到恐懼。 受原材料金屬***影響，鋰電池**在2020年底進入上行通道，以碳酸鋰為例，2023年1月**已經是兩年前的十倍以上。
季冰說，“現在行業內一組48伏24安時的常規鋰電池在2000元左右，這幾乎是電動自行車的零售價。
在這種情況下，電動自行車製造商自然要想辦法控制電池的成本。 季兵表示，近兩年來，大量電動自行車使用了拆解電池，即由電動汽車廢舊電池重新組裝而成的電池。
由於電芯和電路的老化，拆解後的電池效能不穩定，再加上一些小廠家使用簡單的方法組裝質量參差不齊的電芯，節省了電芯之間的絕緣、防碰撞、防刺穿和電池管理系統的成本，拆開的電池使用不當大大增加了事故的風險。
戶外充電的安全悖論
人們普遍認為，禁止電動汽車進入家庭和禁止室內充電可以減少大部分安全隱患。 電池充電時，電壓較高，這是電動自行車的風險，戶外充電可以在很大程度上保護使用者的生命安全。
2021年，應急管理部《高層民用建築消防安全管理規定》明確禁止在高層民用建築的公共門廳、疏散走道、樓梯間、安全出口停放或充電電動自行車，鼓勵在高層住宅小區建立電動自行車集中存放和充電場所，極大地促進了公共充電設施的推廣和建設用於電動自行車。
近年來，戶外公共充電和換電樁逐漸成為剛性需求。 要實現車輛或蓄電池的集中隔離充電，首先可以採取技術措施來保護蓄電池，其次可以減少發生事故時對生命和財產的損害。
但乙個問題是，許多電動兩輪車製造商會明確要求“不能在零以下充電”。
清華大學交通研究所副所長楊新苗解釋說，這是因為低溫充電存在安全隱患。 在低溫下給鋰電池充電會導致鋰離子在負極處析出，即白色鋰生長並附著在負極上。 隨著鋰電池的使用，它們也會生長，這就是鋰枝晶。 它的頭部很鋒利，隨著它的生長慢慢刺穿橫膈膜。 由於它是導電的，一旦隔膜被刺穿，就會形成內部短路，電池中就會發生**和**。
從理論上講，只要有零度以下的充電，電池在以後的使用中就有可能出現問題。 電池行業認為，鋰電池一旦發生分離，就成了不穩定的炸彈。
不過，中國北方冬季室外氣溫降到零度以下是正常現象，有人在網上誠懇地問，“如果想問在家不充電，還能在哪裡充電？ ”
此外，倪潔認為，目前戶外充電樁和機櫃的建設不足，更重要的是充電設施簡單，缺乏電池資料監控功能。 很多鋰電池櫃都安裝在高密度的住宅樓下，有的靠近火源，有的暴露在外，有的電池非常破舊，仍在使用中。
沒有行業標準和監管措施來規範施工和運營，導致戶外充電區發生事故的風險很高。 有沒有更方便、更智慧型、更安全的充電方式？
換電模式最近備受關注，與傳統充電模式相比，它將統一電池管理，並通過資料監控使充電更安全。 同時，換電節省了使用者的時間，相當於延長了電池壽命，例如，想要節省時間，在訂單配送高峰期連續騎行的外賣騎手更受換電模式的青睞。
以某領先換電品牌的產品為例，要想搞定換電的整個過程，需要完成換電櫃的擺放、統一鋰電池的配置和使用者電動自行車的改造，還需要與電動自行車廠家合作生產配套的電動自行車，為部分使用者提供電動自行車選購和租賃服務。
電池放置在相對封閉恆溫的換電櫃隔間內進行充電，隔間內建火災監控裝置、滅火器和自動斷電開關，可在低溫或雷雨天氣下進行一定程度的安全充電，恆溫系統可避免低溫充電引起的鋰枝晶問題。 換電櫃配備基於資料的監控系統，可有效避免過度充電，對可充電電池進行實時監控。 一般來說，市面上換電櫃的充電環境要比一般的充電樁好。
為了更方便快捷地更換電池，換電櫃需要相對密集地分布在城市中。 同時，使用者需要配備可更換的電動自行車，或者可以直接在店內更換原裝電池更換電池。 “知識分子”在北京多家電動自行車店了解到，正常情況下，該車原本裝的是48V鋰電池，電池倉空間足以放下電池更換電池。 如果使用者的原車不適合換電，也可以選擇在店裡購買或租用配套的電動自行車。
倪潔認為，鋰離子電池電動自行車最終需要“完全分離”。 不過，目前換電行業距離全面普及的目標還很遙遠，面臨很大困難，最重要的是沒有統一的充換電技術和市場准入標準，其次換電模式更受外賣騎手的歡迎，但普通使用者的接受度不高， 如何改變使用者習慣是換電模式起到保證安全充電作用的重要前提。
除了鋰電池之外，答案尚不清楚
新國標是對動力電池技術的一次大考，鋰離子電池挺身而出卻沒能交出完美的答案。
轉換為**？ 固態鋰電池採用固態電解質代替原有的電解液和隔膜，是一種全新的革命性電池，大大降低了電池熱失控的風險，從根本上提高了安全性。 華中科技大學教授黃雲輝解釋說，一方面，鋰枝晶在固態電解質中生長緩慢，難以滲透電解液，避免了鋰枝晶生長引起的短路; 另一方面，固體電解質具有熱穩定性，可避免因隔膜變性引起的短路。 此外，固態電解質的易燃性較低，因此很難引發強烈的燃燒或類似於鋰離子電池有機電解質的**。
然而，固態鋰電池仍處於實驗室開發階段，可能要十年或更長時間才能應用。 目前，固態電池的發展面臨著技術和成本兩難的問題。
固態電解液的電導率比原來低1-2個數量級，整個電池阻抗大，導致迴圈效能差。 鋰電池的電極材料在充電時膨脹，放電時收縮，固態電池也是如此，但不同的是液體電解質和電極接觸良好，固體電解質和電極之間的介面難以保持長期穩定的接觸，這會增加電池的內阻。 因此，一些企業選擇從半固態電解質入手，即減少電解液的用量。 具有部分固態電解質成分的半固態鋰離子電池有望提高安全性，業內大多數公司正在開發相關技術。
固態電解質的加入增加了成本，有些電解質含有稀有金屬，這使得全固態甚至半固態電池的成本難以與有機電解質電池相媲美。 總的來說，固態電池的工藝路線還不成熟，降低成本還需要一段時間。
除了留在鋰離子電池上尋找方法外，一些科學家已經將目光投向了其他金屬——鈉。
鈉離子電池具有成本低、安全性高、熱穩定性好等優點。 鈉電資源豐富，煉製簡單，與最先進的鋰電池相比，成本優勢明顯; 鈉離子電池的內阻更大，瞬時發熱更小，發生熱事故的風險更小。 其能量密度可與鋰錳氧化物電池相媲美，不如三元鋰電池，但在鋰資源矛盾突出、部分鋰離子電池存在安全問題的背景下，並不是乙個好的發展方向。
在元素週期表中，Li和Na屬於同一主族元素，具有相似的化學性質，鈉離子電池也具有與鋰離子電池相似的工作原理，也是通過正負極之間正離子的嵌入和分離來實現電荷轉移。 鈉離子電池的正極材料為電池提供了離子源，它決定了電池的能量密度，主要有層狀過渡金屬氧化物、普魯士藍化合物和聚陰離子化合物三種，前兩種材料的能量密度高於第三種材料，工業實踐比較多。
負極材料是離子和電子在充放電過程中的載體，它決定了能量的儲存和釋放效率，因為鈉離子的半徑大於鋰離子的半徑，不能有效地嵌入和分離在石墨中，因此主要採用層間距較大的無定形碳作為負極材料。
目前，鈉離子電池不用於電動汽車或電動自行車。 黃雲輝提到，“現在鈉離子電池已經處於實際應用的關鍵點，兩三年後應該在應用上取得更大的進展。 倪傑還認為，現在鈉離子電池的技術不是問題，問題是第一鏈還沒有形成，主要是因為負極的生產還沒有穩定下來，所以成本很高。
不過，季冰認為，在鋰離子電池產業鏈成熟的情況下，鈉離子電池的市場前景令人擔憂，“好像我寫的筆很好，今天突然說以後改成練筆字，我絕對不會改。
黃雲輝表示，電池的安全技術關係到車輛的安全性，在考慮電池能量密度的同時，也要考慮其安全性。 但目前，電動自行車電池仍然沒有完善的技術解決方案。 電動車**