獲過諾貝爾獎(jiǎng)的鋰電池不安全嗎

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5月10日晚，四川成都叢樹家園小區(qū)一電梯內(nèi)，突發(fā)電動(dòng)自行車爆燃事故。瞬間，濃煙和明火吞噬電梯內(nèi)所有人，包括1名5月齡嬰兒在內(nèi)的5人嚴(yán)重受傷。揪心的事故現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控視頻讓人不敢直視，更讓公眾對(duì)電動(dòng)車的安全性產(chǎn)生了懷疑和憂慮。

說到電動(dòng)車，首先要從技術(shù)上區(qū)分電動(dòng)自行車（電瓶車）和電動(dòng)汽車，即非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，行駛速度20千米每小時(shí)以下且車重不大于40千克的判定為非機(jī)動(dòng)車（電動(dòng)自行車，又稱電瓶車），而最高設(shè)計(jì)行駛速度在20～50千米每小時(shí)且車重大于40千克的判定為輕便摩托車，最高設(shè)計(jì)行駛速度大于50千米每小時(shí)的判定為摩托車。

按這樣的規(guī)定，前者算非機(jī)動(dòng)車，后二者及四輪電能驅(qū)動(dòng)車為機(jī)動(dòng)車。其實(shí)，引發(fā)事故的關(guān)鍵不在于是機(jī)動(dòng)車還是非機(jī)動(dòng)車，而在于其驅(qū)動(dòng)力為蓄電池。初步調(diào)查表明，涉事電動(dòng)自行車商標(biāo)為“領(lǐng)唯”，由浙江永康市領(lǐng)帆工貿(mào)有限公司生產(chǎn)。該品牌電動(dòng)車系自行采購(gòu)配件組裝而成，只售出 100多輛就停產(chǎn)了。所以，這是一輛徹頭徹尾的無資質(zhì)“山寨”電動(dòng)自行車。至于其采用的蓄電池是哪一種，目前尚無法確認(rèn)。這表明，以蓄電池為驅(qū)動(dòng)力的交通工具成了巨大的安全隱患。

可以作為電動(dòng)車動(dòng)力的蓄電池有很多種，包括鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鎘電池和鋰離子電池，現(xiàn)在生產(chǎn)商普遍大量采用鋰離子電池。人們認(rèn)為鋰離子電池相對(duì)安全、輕便、易充電、續(xù)航能力強(qiáng)。

2019年，美國(guó)的約翰·古迪納夫、M.斯坦利·威廷漢和日本的吉野彰獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)理由是他們發(fā)明了輕便、可攜帶的鋰離子電池，用可控的方式讓能量實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，移動(dòng)電話、筆記本電腦和電動(dòng)汽車都可使用，是一項(xiàng)非常有潛力的技術(shù)。

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池，分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。1912年，劉易斯成功研發(fā)出了鋰金屬電池。但是，由于金屬鋰的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，容易發(fā)生爆炸，對(duì)環(huán)境要求非常高，所以鋰金屬電池難以推廣。 20世紀(jì)70年代，古迪納夫等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋰電池負(fù)極被嵌入到石墨/石墨烯中時(shí)，鋰離子便可駐扎在6個(gè)碳組成的“格子”中。在制造各類電池正極材料時(shí)，也可將鋰離子嵌入至金屬氧化物構(gòu)成的“格子單間”中，例如，在含鋰的二氧化鈷中，鋰離子就駐扎在鈷與氧搭建的框架之間。由于每一個(gè)鋰離子都安居在“單間”當(dāng)中，它們就不會(huì)發(fā)生激烈的反應(yīng)而爆燃，從而提高了電池的安全性與可靠性。由于沒有金屬鋰單質(zhì)的相互碰撞，鋰離子電池更為安全，并且可重復(fù)充電數(shù)百次，不會(huì)造成性能下降。1991年，該鋰離子電池技術(shù)投入商業(yè)化應(yīng)用。

但是，“更為安全”并不等于“絕對(duì)安全”。今天，在鋰離子電池廣泛用于電動(dòng)車后，越來越多的電動(dòng)車發(fā)生爆燃。根據(jù)新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)的數(shù)據(jù)，與電池相關(guān)的電動(dòng)車安全事故占到61%。由于市場(chǎng)上鋰離子電池占多數(shù)，因此，鋰離子電池難辭其咎。

從技術(shù)上看，盡管多數(shù)人認(rèn)為鋰離子電池比鉛酸蓄電池安全，但也有為數(shù)不少的專業(yè)人員認(rèn)為鉛酸蓄電池更安全。實(shí)際上，手機(jī)鋰離子電池也頻頻出現(xiàn)爆燃。按照國(guó)際上的統(tǒng)計(jì)，手機(jī)爆炸的概率是千萬分之一；一輛公交車鋰離子電池的能量遠(yuǎn)超手機(jī)，爆炸的概率更高，因此鋰電池也未必真正安全。當(dāng)然，鉛酸蓄電池和其他蓄電池也都不能完全保證安全性，在技術(shù)上還有改進(jìn)的空間。

但是，很多電動(dòng)車發(fā)生自燃，主要是使用和管理的問題。上海市對(duì)2020年發(fā)生的381起電動(dòng)自行車爆燃火災(zāi)事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，因電池單體故障引發(fā)火災(zāi)占34.7%，電池過度充電占21.8%，短路占8.9%，自燃占3.8%，接觸不良占2.9%，其他原因占27.5%。

那么，電動(dòng)車是否比燃油車更容易發(fā)生爆燃呢？答案是否定的。中外多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，與電動(dòng)車相比，燃油車爆燃的概率更高。根據(jù)新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)的數(shù)據(jù)，中國(guó)燃油汽車的燃燒事故每年約2～4輛每萬輛，而電動(dòng)車為0.9～1.2輛每萬輛，前者是后者的兩倍以上。但是，為什么人們好像不太擔(dān)心燃油車發(fā)生爆燃？為什么電動(dòng)車的爆燃事故比燃油車事故更慘烈呢？統(tǒng)計(jì)顯示，有80%的電動(dòng)車火災(zāi)是在充電時(shí)發(fā)生的，有90%的導(dǎo)致人員傷亡的電動(dòng)車火災(zāi)是由置于門廳、過道、樓梯間等處的電動(dòng)車引發(fā)的。這表明，電動(dòng)車起火在室內(nèi)和建筑物內(nèi)的居多，因而比起在室外起火的燃油車，電動(dòng)車造成的災(zāi)難更大，危害也更大。

盡管《中華人民共和國(guó)消防法》《物業(yè)管理?xiàng)l例》都明確規(guī)定，嚴(yán)禁電動(dòng)車進(jìn)樓房，嚴(yán)禁在建筑內(nèi)的共用走道、樓梯間、安全出口處等公共區(qū)域停放電動(dòng)車或者為電動(dòng)車充電，但是對(duì)于這樣的規(guī)定，管理單位常常無力強(qiáng)制執(zhí)行，小區(qū)居民對(duì)電動(dòng)車進(jìn)樓房也熟視無睹。殊不知，人們心目中的無害物蓄電池是和汽油一樣的危險(xiǎn)物品。人們都知道汽油是易燃易爆品，一般不會(huì)帶回家。給機(jī)動(dòng)車加油要到加油站，加油站管理嚴(yán)格，有安檢員負(fù)責(zé)監(jiān)督，不許吸煙，不許打手機(jī)，加油要熄火也是駕駛員的常識(shí)。但是，在小區(qū)和家里充電，既無人監(jiān)管，也沒有人認(rèn)為蓄電池甚至是比汽油更危險(xiǎn)的易燃易爆品。

由于電動(dòng)自行車能登堂入室，造成的傷害更大。一臺(tái)電動(dòng)自行車在室內(nèi)自燃，30秒后有毒氣體會(huì)覆蓋整個(gè)房間，90秒后溫度便達(dá)到200℃，100秒內(nèi)足以使人窒息而亡。3分鐘后火溫高達(dá)上千攝氏度，一臺(tái)電動(dòng)自行車產(chǎn)生的毒氣足以殺死成百上千人。同時(shí)，電動(dòng)自行車燃燒產(chǎn)生的黑煙多，容易導(dǎo)致樓房?jī)?nèi)光線不足，難以及時(shí)疏散人員。鋰離子電池、鉛酸蓄電池自燃引發(fā)的火災(zāi)都難以撲滅，只能讓其燃盡，造成的傷亡也更大。

目前，在蓄電池的安全性還不能達(dá)到“絕對(duì)安全”的情況下，減少電動(dòng)車自燃事故的危害，首先要監(jiān)管到位，要把電動(dòng)車當(dāng)成一只猛獸，不能讓其登堂入室。統(tǒng)計(jì)表明，截至2019年，兩輪電動(dòng)車的全國(guó)保有量已經(jīng)達(dá)3億輛，年產(chǎn)量最高達(dá)到3695萬輛。如果這些“猛獸”紛紛登堂入室，很難想象人們面臨的潛在危險(xiǎn)究竟有多大。

電動(dòng)車充電相當(dāng)于燃油車加油，現(xiàn)在沒有硬性監(jiān)管制度，居民應(yīng)該做到無論是充電還是擱置，都要將電動(dòng)自行車置放于車棚或露天處。同時(shí)，小區(qū)和公共場(chǎng)所要充分設(shè)置充電樁以滿足電動(dòng)車的充電需求。

如果想大幅度降低電動(dòng)車爆燃的概率，避免其帶來的危害，最終的解決辦法還是要提升蓄電池的安全性。諾貝爾獎(jiǎng)為鋰離子電池背書并不意味著鋰離子電池的安全性已經(jīng)沒有提升空間。這一專業(yè)領(lǐng)域的研究者還需要繼續(xù)努力，改善鋰離子電池的安全性，研發(fā)比鋰離子電池更安全、更高效的電池，這是社會(huì)對(duì)新能源提出的新要求。