ID. 与众的电池安全设计

最近有个反转事件比较火：一辆ID.3烧起来了，一开始大家以为是MEB电池包自燃，导致损失惨重。后来一拆发现，全车都烧完了，电池包完好无损啊！ 那咋烧起来了的呢？原来是邻车引燃的！

这一沉冤枉昭雪可以说是非常有戏剧性，一场意外让MEB平台的技术水平再次证明了自身的安全实力。

同属MEB平台的ID. 与众，在电池安全方面也是下了血本。今天咱们就做一个详细的分析。

电池安全原理

新能源车汽车的电池，是一个复杂系统。可以分3个层面简单理解

1.电芯：正极材料、负极材料、电解液，构成了电芯。

2.电池包：数百至数千个电芯，组合起来成了电池包，俗称Pack。

3.系统：加上传感器(眼睛与耳朵)测电压、电流、温度；用BMS(大脑)来思考决策；加上执行器(手脚)来控制开关，就成了系统。

热失控(Thermal Runaway)听起来文绉绉的，为什么不起一个直白的名字？咱们新闻上看到的电池热失控，烧起来都很惨烈！那「热失控」为什么不叫「失火了」或「烧起来」呢？

这是因为，热失控通常是「千里之堤，毁于蚁穴」的、较为缓慢的渐进过程。渐进过程中，大部分时间都是「可控」的，当超越某个「临界点」之后，才变得「失控」。

第一，数百个电芯中的其中一个电芯温度偏高，本来不是什么大问题。但是呢，温度一高，电芯里会产生副反应；这些副反应大多是放热的，然后导致温度更高。

温度高 → 副反应 → 温度更高 → 新的副反应 → 温度更高 ……

链式反应到达某个临界点之前，还可以称为是「热堆积」；到达临界点之后，形势就无法逆转，就成了「电芯的热失控」了。

「电芯的热失控」并不可怕，说到底它也就是几包烟大小的小物件嘛，能有多大能耐？但是呢，个别电芯的热失控放出大量热，把周围的电芯也加热到临界温度，也发生了热失控……当发生「芯传芯」的现象之后，很快就会蔓延到整个模组，到这个时候情况就非常严重了，损失就不可避免了。

做个概括：先是小副反应带来大副反应，然后是单个电芯传到多个电芯，接着单个模组传到多个模组，「可控状态」渐渐变成了「失控状态」，核心的传导环节都是「热」，所以才被称为「热失控」。

最初的诱因，除了上面举例提到的过热之外，还可能源于机械原因（挤压、针刺）、电的原因（过充、过放、内短路）。

ID. 与众的铠甲式电池壳体

上文已述：碰撞对电池造成的挤压与针刺，是导致热失控的机械诱因。ID. 与众铠甲式电池壳体，以六横一纵的铝合金结构确保可以承受较强的机械冲击。

其实铠甲式电池壳体已经是第二道防线了，在第一道防线被攻破之后才能派上用场。第一道防线就是ID. 与众的白车身被动安全设计。

来看看第一道防线：ID. 与众的超强笼式车身的扭转刚度高达48700Nm/deg，这不仅暗示用料扎实、安全性不错，同时对整车操控也有帮助，也就是开起来会感觉比较“整”。

用料方面，白车身热成型钢占比29%，高强度钢占比大于80%，用钢筋铁骨来形容，一点也不夸张。

通过三明治蜂窝铝门槛加强梁、前后双热成型钢防撞梁、2000Mpa潜艇级地板横梁等设计，特别加强了防侧面碰撞的实力，可以实现对电池的强力保护，预计可以轻松应对CNCAP2024年新规。

大家可能会好奇，为什么要特别加强侧面碰撞？

对安全性考验最严苛是当属侧碰，分为两种。一种叫做侧面移动可变形壁障碰撞（Mobile Deformable Barrier，简称MDB)，另一种则是侧柱碰。2021年的时候，C-NCAP与E-NCAP接轨，但MDB侧碰仅针对燃油车，而侧柱碰仅针对电动汽车（包括PHEV和EV)。

为什么电动车不测MDB侧碰呢？ 主要是难度太低了。咱们可以通过国家标准〈GB20071-2006 汽车侧面碰撞的乘员保护〉来看看这个“侧面移动可变形壁障”长什么样子 —— 一块长1.5米、高0.5米的大块蜂窝铝。MDB侧碰模拟的是被另一辆车撞击，所以撞击截面积相当大、分散在单位面积的撞击力较小。特别是对于电动车来说，包裹在白车身内部的电池包也可以均匀承载这种分散的撞击力，基本不会影响到电池安全。

但是，随着新能源渗透率不断提高，道路上发生侧面撞击的烈度也大大提升，如此一来MDB侧碰又有意义了，但需要提升难度。

咱们来看看C-NCAP是怎么做的：试验中使用的壁障台车参考典型SUV的尺寸进行正向开发，更符合中国交通环境的实际情况。壁障重量达到1700kg，比E-NCAP重了300kg，碰撞能量提升了75%，对车辆侧面结构设计提出更高要求。就这一点来说，已经远远超过了E-NCAP。

此外，24版C-NCAP还增加侧面碰撞远端乘员保护评价。

ID. 与众给出的方案就是标配9个安全气囊：140L超大副驾安全气囊、42L超大中央安全气囊和42L超宽贯穿式头部安全气帘，都属于越级配置。其中，42L超大中央安全气囊、42L超宽贯穿式头部安全气帘可以确保远端乘员在侧碰中的生命安全。

ID. 与众的高压安全设计

若碰撞之后不能及时断掉高压电，电动车则很可能引燃起火、乘员触电，甚至会对救援人员造成人身伤害。因此，电动汽车高压系统的碰撞断电功能，有两个特性特别重要：

• 可靠性：由于涉及到人身安全，系统可靠性非常重要，一般都要设置冗余控制通路。
• 实时性：碰撞是电光火石一瞬间的事情，整个碰撞过程以毫秒来计，因此高压系统断电越快越安全；此外，碰撞后汽车控制系统可能也会失效，断电要是慢了，有可能就永远也断不了电了。

在传统的控制架构中，碰撞后切断高压开关的控制流程比较长，需要经历气囊ECU→VCU→BMS→继电器控制等步骤，按50ms的通讯周期来计划，大概需要100-300ms的时间。

ID. 与众实现了10毫秒切断高压，个人猜测应该是在高压总线上串联一个独立的碰撞传感器与继电器控制装置，绕过CAN总线来实现断电设计，而不仅仅依赖于气囊模组的碰撞传感器信号。

ID. 与众的气凝胶

热失控蔓延的思路很简单：电芯之间增加隔热措施，降低相邻电芯热堆积速率。今年4月的小米SU7发布会上，雷军介绍了电池包的电芯侧面铺设了165片气凝胶，让用户直呼良心。ID. 与众的电芯之间大量使用了气凝胶材料，用量更大，可以有效减缓或阻断热失控蔓延。

气凝胶材料属于网状纳米孔材料，它的内部结构极为复杂，导致气体的平均自由程显著缩短、固态物质的导热路径显著增长，综合下来就得到了极低的物质密度和极强的隔热性能，非常适合用于电芯之间的隔热。

ID. 与众的防爆阀

这种热扩散方式引发的「芯传芯」还算温和，另一种方式则非常剧烈！单体电芯热失控后，内部会堆积大量混合气体，这些气体会通过预先设计的防爆阀喷发而出，以避免压力持续增大后造成爆裂性损害。

喷发物可不好伺候，距离防爆阀2.5cm与8cm的温度最高可达280.9℃，压力也存在阶跃上升现象。

喷发出的气－液－固混合体不仅释放热量引发进一步的「热扩散」，还可能引发电弧（击穿金属板、烧熔金属板等）、短路、绝缘失效等「电扩散」现象，很容易引发其它电芯的热失控，进而引发整个电池包起火现象。

由此看来，要想做到「永不起火」，光防热扩散可不行，还得妥善处理喷发物。

堵不如疏，ID. 与众的电池包设计了7大排气防爆阀，可以实现快速泄压散热，避免由于电芯喷发物造成的热失控蔓延现象。

减少乘员舱风险

ID. 与众的钢制上壳体与顶部隔热羊毛毡，可以有效防止热扩散至座舱，并阻断热量传递，从而尽可能保障乘员舱安全。

以上这些安全措施，再加上中通道云母防护、高压铜排3D云母防护、模组云母防护、BMS电池管理、防爆阀就组成了8重热防护，有效减少电池热扩散对乘客舱的危害。

总结

通过对电池安全的全面解析，不难看出ID. 与众在设计上充分考虑了新能源车潜在的安全隐患，从多个层面构建了一套系统性防护体系。无论是热失控的预防与控制，还是碰撞后的高压断电设计、气凝胶隔热材料的使用，以及防爆阀的排气方案，ID. 与众都展现出对细节的极致追求。

此外，得益于铠甲式电池壳体、超强笼式车身和多项越级的被动安全配置，ID. 与众在面对侧碰等严苛工况时依然能保护车内乘员与电池安全。其8重热防护设计更是进一步降低了电池热失控对乘员舱的影响，最大限度保障了用户的安全。

这些设计不仅体现了大众对MEB平台技术的深厚积累，也彰显了对电动车用户安全的高度重视。ID. 与众通过层层防线的构建，为消费者提供了一款既可靠又安全的新能源车型，真正实现了“电池安全无死角”的目标。