9月20日零晨，北京通州区一住户家里因电动自行车电池入户口电池充电导致火灾事故，导致五人身亡。

该类新闻报道，近些年屡次发生。上海消防救援总队火灾事故调研处周明川详细介绍称，截至2021年8月，上海已发生500起电动自行车导致的安全事故，有10人到安全事故中身亡。

电动自行车电池起火 | 新闻报道界面

而据抢险救援部发布数据信息，2021年1-7月间，在我国共发生6462起电动自行车引起的点燃安全事故。

为何电动自行车造成的火灾事故这般聚集且比较严重？理应如何做才可以缓解乃至防止电动自行车安全事故？

电动自行车电池的点燃

为什么在所难免？

现阶段，电动自行车、尤其是高档电动自行车，关键应用磷酸铁锂电池（为防止分歧，下面“电动自行车电池”均指 “电动自行车磷酸铁锂电池”；原文中的“电池”也只是意味着“磷酸铁锂电池”）。

电动自行车用的磷酸铁锂电池依照正级活性物质来区别，关键有三元（Li(NixCoyMn1-x-y)O2）、磷酸铁锂电池（LiFePO4，别名铁锂）和锰酸锂电池（LiMnO2）三种。不管哪一种管理体系的磷酸铁锂电池，全是运用有机化学易燃锂电池电解液的含能管理体系，都是有发生强烈氧化还原反应反映从而点燃发生爆炸的不确定性很有可能，评测发生爆炸的比能量做到TNT的1/5到1/8。

电池特性衰退和外界乱用导致热失控体制平面图 | 论文参考文献[1]

磷酸铁锂电池自引起热失控（thermal runaway, 通称TR）能够在《电瓶车锂电池发生爆炸，如今技术性能劝阻吗？不可以！》中深层次阅读文章。而电动自行车电池的点燃往往在所难免，说到底是概率问题。最先，电池本征特点是易燃性；次之，电动自行车电池制造业企业产品品质操纵及安全生产技术并未做到领域最大水准，因而就在一定水平上增强了电瓶车电池安全生产事故的发生概率。从总体上，因为不能确保每一只电池彼此之间在多尺度下特性完全一致——总了解百万分之一的电池在应用全过程中优先选择于别的电池特性劣变，并最后发生自发热失控。

因而，电动自行车是有可能发生热失控，在非外力作用撞击、乱用的状况下起火拼引起火灾事故，这也是个摡率论的难题。当电动自行车拥有量已超3亿并且以每年30%速率快速提高时，极少数发生点燃安全事故便是必定。

另有一个难题坚信大部分阅读者也留意到——电动自行车点燃的故障率是高过电动汽车的！

为何电动自行车电池

故障率高些？

据北理工智能汽车国家工程项目试验室孙逢春工程院院士详细介绍，2019年电动汽车点燃故障率为百分之零点0.49，乍一看是略低电动自行车万分之一的故障率的。

但不可以忘记了，电动汽车均值的电池安装量（根据容积）要比电动自行车高20倍之上。换句话说，对一样规模的电池而言，电动汽车的电池小于电动自行车安全事故几率的1/40。

电动汽车电池的稳定性比电动自行车电池好很多 | Pixabay

这一数据是否有一些令人震惊？电动汽车的电池稳定性是优于电动自行车电池的。

最立即的因素是电动汽车对电池稳定性的需求十分确立，一般规定能达到5年之上的使用期限（剩下容积小于原始容积的85%），或电池可以深层蓄电池充电不少于1500次。与之对比，电动自行车电池的使用寿命一般为三年上下，具体的深层蓄电池充电使用寿命200次上下——这很明显是二种精准定位不一样的电池系统软件。

电动自行车电池使用期限低于电动汽车电池的缘故，除开电池自身的质量差一些外（成本管理），也有开关电源自动控制系统的缘故。电动自行车的电池自动控制系统只有根据工作电压状况粗算剩下容积，彻底沒有系统对内不一样电池开展监测和控制的设定；电动汽车的电池自动控制系统则要繁杂和优秀过多。

此外，有一些小型加工厂或电动自行车业务部从因特性不够而退坡出来的电动汽车电池组里摘取电池单个，再次串联和并联、封裝成电动自行车用电池给客户应用，这类作法为电动自行车电池系统软件增添了更高安全隐患。原本退坡出来的电池一致性便会下降，电池內部也因脆化产生了各种各样缺点，加上再次拼装电池组的加工工艺粗糙，这就产生了电瓶车电池的稳定性进一步降低。这类作法等同于，把早已有高些安全隐患的电动汽车电池取得了应用自然环境/监管水准要差许多的电动自行车上应用，造成 迁移乃至推动点燃发生爆炸风险性。

此外也有一种状况，有一些电动汽车电池厂会将在出厂检验时不符合标准的电池卖给电动自行车生产厂家，这一样是在迁移风险性和放任安全隐患。

总而言之，电池自身质量较弱和自动控制系统工作能力较低，促使电动自行车的故障率显著高过电动汽车，相对性更“不安全”。

消防人员亲自测试电动车火灾 | 北京晚报

三元确实比铁锂更不安全吗？

与一样容积和构造的三元电池对比，铁锂电池因乱用（包含我国强制性检测服务规范里涉及到的机械设备乱用、电乱用、热乱用，例如扎针、压挤、热箱、过度充电、亏电等）导致的热失控相对性不猛烈。而三元电池的溫度极大值高些，一般能超过800度之上，且随着着2次显著的吐火状况。针对一个电动自行车规模的电池组（例如48V20Ah）而言，三元电池自发热失控后，第一波喷涌火苗常大概1m上下，一般在三十秒以内会喷出第二道更激烈的火柱，长短可以达到3m，有时候还会继续发生全部电池包因为反映太过猛烈爆开的状况。

铁锂电池热失控的放热反应总产量和速度均小于三元电池，也很少有发生爆炸的状况发生，但这并不代表其危险因素更低。在热失控的前期，铁锂电池会开阀释放出来可燃性气体（包含有机溶液蒸气和电池充电态高纯石墨负级与锂电池电解液反映产生的氡气、甲烷气体等汽体）。针对电动自行车里的中小型电池，这种可燃性气体弥漫到空气中后就可以越来越比较较稀且快速减温，并不会有爆炸的安全事故发生。但针对大中型的储能电站，因为发电厂的储能技术壳体室内空间比较有限，这种可燃性气体喷出来时就早已汇聚了较浓度较高的，维持的气温也较高，很有可能造成 一瞬间发生强烈的爆炸事件，毁灭性不逊于三元电池。

但针对电动自行车规模的电池组和其应用条件而言，铁锂电池的整体安全性特点会更好一些。

而铅酸电池电池，由于采用的是不易燃的水体锂电池电解液，安全系数远超磷酸铁锂电池。但是，铅酸电池电池较大的欠缺是动能和功率低。但针对一般电动自行车30～50公里的里程数和20～30公里的最大车速，铅酸电池电池的性能指标是足够的[2]。有一些客户感觉铅酸电池电池蓄电池较重，拎上楼梯电池充电较为艰难。但假如住宅区的户外充电口充足多充足便捷，这个问题便能处理。小编觉得，在当今和以后的3～5年内，选购铅酸电池电池的电动自行车能大幅度减少电动自行车火灾事故发生的风险性。更何况，铅酸电池电池回收利用管理体系完善、环境保护。与之对比，如今磷酸铁锂电池都还没完善高效率的回收利用技术性，除开三元管理体系电池外回收利用折旧不高，且副产物氯化物较难解决，对自然环境而言也是有比较大工作压力。现阶段我国早已运行关键科研开发方案，适用磷酸铁锂电池的高效率回收利用技术性科学研究，但技术性的不断进步和完善必须一个周期时间。

为何入户口电池充电

安全事故高发且伤害大？

电动自行车入户口电池充电的工作状况，多是晚间。

对一切正常运用的电池而言，电池充电是最非常容易发生自发热失控的时时刻刻，并且越到电池充电中后期，电池发生安全事故的可能性越大[1]。对一般的市民而言，电池电池充电的中后期恰好是下半夜，住户们正处在睡熟的情况。这代表着，电池最风险的时时刻刻，是许多人皆在美梦的时时刻刻。显而易见，当一个3米的火柱在家里大客厅或卧房喷出来时住户却无法在第一时间作出反映，会出现如何的不良影响！

“9.20”北京通州区电动自行车引起火灾事故的房子建筑立面 | 武汉晚报远眺新闻报道

因而，电动自行车入户口电池充电等同于将多种多样灾难概率完成了累加，可以说风险无比，务必限令避免。

一些提议

根据现阶段我国基本国情和电动自行车的销售市场状况，从尽早降低电动自行车产生的安全事故的起点考虑到，提议政府部门相关部门提升政策法规基本建设与市场监督。下列提议仅代表个人见解：

1、 电动自行车电池三年强制报废，电动自行车的整体生产厂家承担电池回收利用、慎重地专业化运用与严苛地的资源化再生循环利用和环境保护无害化；

2、 禁止电动汽车电池退坡后可以直接用以电动自行车，全力标准电池专业化运用，提升专业化运用的市场准入门坎与技术实力；

3、 严格遵守严禁电动自行车电池进到狭小室内空间，包含入屋电池充电与在别墅地下室、别墅地下室储放，有关要求考虑到列入突发事件应对处分规章；

4、 借助电力网集团公司，引进民间投资，加速住宅区电动自行车电池充电设备基本建设；

5、 在“十四五”期内，或考虑到激励应用铅酸电池电池电动自行车。

感谢：谢谢清华核研院王莉博士研究生的引导和探讨。

论文参考文献

[1]X. Feng, M. Ouyang, X. Liu, L. Lu, Y. Xia, X. He, Thermal runaway mechanism of lithium ion battery for electric vehicles: a review, Energ. Storage Matter. 10 (2018) 246–267.

[2]杨裕生，再论电动汽车与有机化学蓄电池，清华大学出版社，北京市 2021.

创作者：刘浩

编写：酥鱼

排版设计：刷碗

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