以電池為要

簡宏妮

2024年2月23日，明火撲滅后的南京市雨花臺區明尚西苑6棟

2月23日4時39分，南京雨花臺區明尚西苑6棟，地面架空層停放的電動自行車引發火災，造成多人傷亡。兩天之后的2月25日，北京市豐臺區馬家堡街道一室外獨立車棚也因電動自行車充電發生火災。接二連三的火災，讓電動自行車安全問題持續沖上熱搜。

近年來，電動自行車充電起火導致的火災事故連年增長。據國家消防救援局統計，2023年全國共接報電動自行車火災2.1萬起，相比2022年上升17.4%。其中，80%的電動自行車火災發生在充電時由鋰電池燃爆引起。

鋰電池用在自行車上到底安不安全？電動自行車事故多發背后，暴露出哪些主要問題？

鋰電池仍是首選

北京白領劉媛的“小電驢”是花了近3000元從品牌廠家專賣店買的。“雖然閑魚上有便宜的二手車，但我不敢買。我的車主要用來接送孩子，安全是第一位的。”劉媛告訴《瞭望東方周刊》。

要通過技術升級徹底解決鋰電池易燃問題，行內專家認為，目前暫時還沒有“ 革命性”方案。

“目前，國內電動自行車保有量超過3.5億輛，相當于每4個人就有一輛！”安徽城滿電能源科技有限公司總經理羅靖告訴《瞭望東方周刊》，作為電動自行車生產和使用第一大國，我國每天接近28億次出行需求中，有8億到10億次依賴電動自行車完成。

國內電動兩輪車被劃分為電動自行車、電動輕便摩托車和電動摩托車三類，其中，電動自行車（俗稱“小電驢”）是市場上的主力產品。

打開某二手交易平臺，可以看到二手電動自行車的價格從100多元到1000多元不等。“品牌新車價格一般要3000元左右，貴就貴在鋰電池上，市場上單組鋰電池市場零售價在900-1200元，同規格的全新鋰電池價格差不多是過去鉛酸電池的兩倍。”某電動自行車生產廠家負責人說。

“在我國，電動自行車發展已經20多年，早期以鉛酸電池為主，隨著綠色低碳出行的發展、以及‘新國標的要求，現在鋰電池使用場景越來越多。”羅靖說。

交通與發展政策研究所高級交通工程師鹿秋楊告訴《瞭望東方周刊》，鉛酸電池和鋰電池各有所長，“鉛酸電池便宜、不易爆燃；鋰電池重量輕，能量密度高”。

鹿秋楊介紹，2019年4月實施的《電動自行車安全技術規范》（俗稱“新國標”），將電動自行車重量限制在55公斤以內。輕量化的需求，使鋰電池的市場滲透率進一步提升。

某電動自行車廠家相關負責人給本刊記者算了一筆賬，按照能續航60公里左右的電池儲能量計算，鉛酸電池占重25公斤，若按“新國標”設定的55公斤總重量計算，車架、輪轂、電機等零部件必須做到30公斤以內，再考慮到售價、成本、質量、安全，實際上30公斤做不下來。所以，從重量考慮，只能用更輕的鋰電池。

無錫市檢驗檢測認證研究院業務運營部部長薛宇介紹，相比鉛酸電池，鋰電池更易起火，主要是因為電池的材料與結構所決定的。鋰電池能量密度比鉛酸電池高，鋰的化學性質更活潑，鋰電池電解液也比鉛酸電池的稀硫酸電解液更易燃燒。鉛酸電池出現熱失控時，最多鼓脹或裂開，一般不會有更劇烈的反應。鋰電池因內阻小、隔板薄，出現熱失控時，就會發生燃爆。

羅靖認為，從綠色環保、循環壽命、高低溫性能、能量密度以及穩定性綜合來看，鋰電池依然是當下電動自行車最具性價比的選擇。

“每一塊正規上市的電池其實都經歷了嚴格檢測，應當說都是符合安全要求的，問題是在使用過程中，每塊電池使用場景不一樣，內部老化情況很難得到及時評估。”廣州大學化學化工學院教授王家海說。

“相比正規電池老化造成的安全問題，使用非法改裝的劣質電池更容易造成電動自行車起火。”羅靖說。

針對電動自行車的安全隱患，第十四屆全國人大代表、天能控股集團董事長張天任建議，盡快修訂《電動自行車安全技術規范》，放寬整車重量限制，增加對電池安全性的要求。

“單從技術層面看，電動自行車電池完全可以做到跟電動汽車一樣安全，但實際情況比較復雜，改裝劣質電池屢禁不絕。”王家海告訴《瞭望東方周刊》。

何來劣質電池？

小施是某外賣平臺的一名外賣員，入行以來已更換過兩輛電動自行車和四次電池。

小施說，外賣員在更換電動自行車時，往往會選擇一塊續航能力強的改裝電池。他之前騎的是一輛500元入手的雅迪二手電動車，配搭一款72V65Ah大容量電池，電池購自網上，價格近3000元，續航里程超過100公里。追求高速度、長里程是外賣員的工作需求，但72V已經超過了“新國標”規定的電池48V額定電壓。

羅靖介紹，“新國標”其實已經對電動自行車提出了詳細標準，如電機功率不超過400W，蓄電池電壓不超過48V，并增加防篡改、防火、阻燃性能、充電器保護等安全要求。理論上，在這個安全標準下，篡改電池、大容量非標電池等都應該被市場“拒之門外”。

但實際情況是，近年來的安全事故調查結果表明，火災爆炸事故多發生在非標、超標電池上，80%以上事故因擅自改裝電池而起。2021年在國家化學與物理電源產品質量監督檢驗中心進行的一次非品牌鋰電池測試中，100個項目有14個出現起火、燃燒和爆炸等后果。該中心對電動車自行車安全事故案例分析后指出，相關事故主要誘因為：整車改裝、電池改裝、充電器故障、劣質電池質量問題等。

2023年6月6日，在棗莊市國家鋰電池產品質量檢驗檢測中心，工作人員對鋰電池進行檢驗（郭緒雷/ 攝）

改裝劣質電池究竟誰在造、誰在賣？

近日，成都市金牛區市場監管局執法人員對位于茶店子橫街23號的某電動車車行進行檢查，發現店內正在組裝電動自行車用鋰離子電池，現場有生產所用的電池電芯、電池保護板、半成品電池組和偽造標簽的成品鋰電池組。

經查，該車行購進電池電芯、電池保護板等材料，自行組裝成電池組成品用于銷售。到案發時，共生產組裝7組不同規格型號的鋰電池，已銷售5組，庫存2組（經檢測不合格）。該地市場監管局責令車行停止違法行為，并作出罰沒18894元的行政處罰。

業內專家分析，改裝電池一大來源是出廠時質量就不過關的汽車鋰電池。

在電動自行車行業內，整車企業均不生產電池，而是向電池廠家直接定制或采購單個電池組成品再裝車。清華大學教授馬貴龍介紹，部分汽車鋰電池大廠，會將電壓相同、內阻一致的合格電池組配好賣給電動自行車整車廠，而把內阻、電壓參差不齊、配不上組的電池賣給一些沒有鋰電池生產資質的小廠。這些小廠再將電池串并聯、打包，做成電池組，賣給電動自行車維修點、銷售門店等二級市場。

改裝電池第二大來源是汽車電池退役回收環節的漏洞。

在一家正規能源科技公司內，幾百箱退役動力電池靜靜躺在拆解車間里，已經拆蓋的方形電池包里面裝著上百個電芯，這些電芯會依次用專業設備檢測，其中剩余容量較高的電芯，可重新組裝成新的電池包，投放到低速電動車、儲能、路燈等對電池性能要求相對較低的領域——進入梯次利用。如電池容量過低，就會通過相應的工藝技術，提取其中的有用金屬元素，再將這些金屬材料賣給原材料廠商。

據天眼查數據顯示，目前全國有超過7萬家企業經營“電池回收”業務。而2018年以來，進入工信部“白名單”的企業僅88家。

“我國新能源汽車電池質保年限主要集中在5-8年，2019年左右的第一批汽車裝配的動力電池開始集中批量退役。然而退役動力電池回收產業的發展嚴重滯后于新能源汽車產業，巨大的退役電池量和嚴重不足的規范化回收率，給了違規改裝鋰電池的灰色產業鏈生存發展空間。”羅靖說。

2024年3月12日，安全生產檢查人員在北京市大興區天宮院街道的居民樓電梯內張貼電動自行車安全使用宣傳畫（李欣/ 攝）

完善法規與技術

“要解決電動車鋰電池安全問題，主要是兩個方向：一是法規，禁止改裝電池入市；二是通過技術升級，提升電池安全。”王家海說。

2023年9月，國家認證認可監督管理委員會網站發布了新版電動自行車CCC 認證實施規則，較舊版規則，新規引入了新制定的兩份強制性國家標準《電動自行車電氣安全要求》（2024年1月1日起實施）和《電動自行車用充電器安全技術要求》（GB 42296-2022），兩項標準是電動自行車電氣安全、充電器安全領域的首批強制性國家標準。

本刊記者還在國家標準化管理委員會網站查詢到，2022年由工業和信息化部組織起草的強制性國家標準《電動自行車用鋰離子蓄電池安全技術規范》已經完成了起草和征求意見階段，目前正處于審查階段。該標準從單體電池過充電、過放電、電池組溫度保護和過充電保護等33項安全技術指標進行了規定。

據中國電子技術標準化研究院安全技術研究中心副主任何鵬林透露，按照項目計劃，這項強制性國家標準將于2024年發布。該標準將填補國家層面對電動自行車用鋰離子電池安全質量監管的技術依據空白。標準發布以后，按照《中華人民共和國標準化法》的規定，不符合強制性標準的產品、服務，不得生產、銷售、進口或者提供。

針對汽車退役電池違規利用問題，業內專家建議，盡快出臺法規建立電池制造企業責任制、追溯汽車退役電芯流向、完善退役電池正規回收渠道等措施，斬斷危害電動自行車安全的灰色產業鏈。

但與此同時，要通過技術升級徹底解決鋰電池易燃問題，行內專家認為，目前暫時還沒有“革命性”方案。

眼下有一些廠家推出了鈉電池產品。鈉的化學屬性沒有鋰活潑，相對更安全，但能量密度不及鋰電池，市場對鈉電池的反應并不熱烈。業界也有人提出可以用氫能源代替鋰電池。羅靖認為，氫能源目前還并沒有到大規模實際應用的階段，未來走向也需要繼續觀察。

王家海表示，目前從技術層面而言，固態電池和帶有智能傳感器的鋰電池是未來的發展方向。“鋰電池安全的終極解決方案是解決固態電池的技術問題，即電解質為固態。現在鋰電池電解質是液態，所以易發生膨脹、爆炸。此外，帶有智能傳感器的鋰電池則能在電池充電時，提供有效的安全預警，一旦超過一定的危險值，充電就會自動停掉。目前，這兩項技術要想獲得成功并走向市場，尚需時日。”