自新能源汽車走入大眾生活以來，發(fā)生起火和自燃事件是屢見不鮮，每次事故都備受市場關(guān)注。近期特斯拉、蔚來、榮威、比亞迪4大品牌的新能源電動(dòng)車先后發(fā)生起火事件。這一方面體現(xiàn)了大家對新能源汽車的關(guān)注度非常高，對發(fā)展新能源汽車寄予了厚望，是一件好事；但與此同時(shí)，新能源汽車發(fā)展中的任何瑕疵也都暴露無遺，可謂“動(dòng)一發(fā)而牽全身”。并不是只有新能源汽車會(huì)因事故碰撞導(dǎo)致燃燒，傳統(tǒng)燃油車也一樣會(huì)燃燒。根據(jù)美國消防局的數(shù)據(jù)，美國公路上每年大約有19.4萬輛汽車著火，64%始于引擎區(qū)域，每年大約有300人在汽車起火事件中死亡，另有1250人受傷，多數(shù)起火的汽車都是燃油車。

所以說，新能源汽車電池因事故起火不是最要命的，就像傳統(tǒng)燃油車發(fā)生事故會(huì)導(dǎo)致車輛燃燒一樣，這并非車輛本身的技術(shù)、質(zhì)量等問題造成的，而是涉事動(dòng)力電池企業(yè)和電動(dòng)車企，不重視安全，為了降低成本，對電芯品控不嚴(yán)、BMS設(shè)計(jì)要求太低、沒有對動(dòng)力電池包足夠的安全設(shè)計(jì)保護(hù)等，是可以控制的。不過在眾多的起火事件中，我們需要認(rèn)真分析，有區(qū)別的對待問題，分析新能源汽車起火的原因，確定電池安全的影響因素。電動(dòng)汽車自燃事故之所以廣受關(guān)注并且容易造成恐慌的最重要原因，就是沒能認(rèn)真分析，并找出根本原因向大眾公布。

新能源汽車著火原因非常復(fù)雜，可以歸納總結(jié)主要集中在兩個(gè)方面：一、車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)行中，重大碰撞事故導(dǎo)致電池起火，這方面問題燃油車也難以避免，市場不應(yīng)該過度地去解讀電池質(zhì)量、安全等問題，而是需要更多地關(guān)注車輛被動(dòng)安全中對車主生命的保障能力；二、車輛靜態(tài)放置下，由于電池系統(tǒng)管理不完善、通訊不兼容、與充電設(shè)備通訊障礙導(dǎo)致的電池過充、短路、漏液等問題不能提前監(jiān)控、報(bào)警，從而引起熱失控、自燃、起火等問題，這方面是需要電池、BMS、Pack、整車、充電樁等多方共同合作來完成的，各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)合作，通過電池管理系統(tǒng)（BMS）實(shí)現(xiàn)對電池安全的被動(dòng)安全管理。

如何不斷提升新能源汽車安全性，需要電池企業(yè)、BMS企業(yè)、Pack企業(yè)、新能源整車企業(yè)、充電設(shè)備企業(yè)的協(xié)同。很多電池企業(yè)對電池的化學(xué)性能非常了解，Pack和整車企業(yè)對電子、通訊、集成技術(shù)比較了解，充電設(shè)備企業(yè)對電力、電控、數(shù)據(jù)監(jiān)控等技術(shù)比較擅長，但發(fā)展新能源汽車是需要對電化學(xué)、電力、電子、計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)行最優(yōu)化的集成。

而目前的現(xiàn)狀卻是針對不同車企的不同需求，電池Pack企業(yè)為車企提供適合車企能量要求、循環(huán)壽命要求、經(jīng)濟(jì)性要求的電池包，充電設(shè)備企業(yè)為車企提供符合車企充電電壓、電流、功率、計(jì)費(fèi)等需求的充電設(shè)備，都被簡單視為新能源汽車的一個(gè)零部件。充電設(shè)備企業(yè)與電池BMS企業(yè)基本是隔離狀態(tài)，平時(shí)更是少有來往。BMS企業(yè)基本上只要滿足PACK企業(yè)技術(shù)要求就萬事大吉，很少能做到與電池PACK企業(yè)、整車企業(yè)的同步溝通。目前“BMS企業(yè)-電池企業(yè)-Pack企業(yè)-整車企業(yè)-充電設(shè)備企業(yè)”五者之間的溝通不足，共同的合作開發(fā)也相對零碎，停留在部分環(huán)節(jié)之間，這就大大增加了整個(gè)系統(tǒng)集成而帶來的安全隱患。

電池管理系統(tǒng)（BMS）在整個(gè)系統(tǒng)集成中起到非常重要的作用。

例如在新能源汽車安全性問題中，最易發(fā)生問題的充電環(huán)節(jié)。由于電壓、電流過高，或電池過充等導(dǎo)致電池?zé)崾Э貜亩l(fā)燃燒，所以通過CAN通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)充電設(shè)備與電池管理系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)通訊是非常重要的。電池管理系統(tǒng)與充電機(jī)之間沒有能夠形成很好協(xié)調(diào)，導(dǎo)致了電池管理系統(tǒng)形同虛設(shè)，充電機(jī)在接收電池相關(guān)數(shù)據(jù)不全面時(shí)未能終止充電。而電動(dòng)知家發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)充電數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)也只是視為一個(gè)簡單的車輛充電次數(shù)、行駛里程等簡單數(shù)據(jù)的收集系統(tǒng)，還很難做到歷史數(shù)據(jù)分析、車輛充電安全預(yù)警等功能。

再如電動(dòng)汽車的電池pack設(shè)計(jì)也很重要，必須要保證鋰電池pack的散熱設(shè)計(jì)的安全性和可靠性，而且電池管理系統(tǒng)（bms）對電池過熱的監(jiān)測一定要到位，因?yàn)橐话銇碚f，鋰電池pack出現(xiàn)安全問題表現(xiàn)為燃燒甚至爆炸，出現(xiàn)這些問題的根源在于電池內(nèi)部的熱失控，除此之外，一些外部因素，如過充、火源、擠壓、穿刺、短路等問題也會(huì)導(dǎo)致電池起火爆炸。一旦電池出現(xiàn)熱失控現(xiàn)象，BMS首先要能夠精準(zhǔn)的檢測出來，識(shí)別出具體是哪個(gè)電芯模塊發(fā)生了熱失控，然后它會(huì)馬上做兩件事：第一，強(qiáng)制啟動(dòng)液冷系統(tǒng)，以降低熱失控蔓延速度，延緩爆發(fā)時(shí)間；第二，跟整車系統(tǒng)配合，通知乘客趕緊逃離。但遺憾的是，目前國內(nèi)的BMS都還處于初級(jí)階段，只具備一些基礎(chǔ)功能，如顯示電壓電流，對充電放電進(jìn)行管理等等。很多廠家推出的BMS其實(shí)都還沒有真正的熱失控管理功能。”

如果把電池包比作一個(gè)有機(jī)生命，模塊化集成的電芯相當(dāng)于這個(gè)有機(jī)生命的“身體”，直接為電動(dòng)車提供驅(qū)動(dòng)電能；而作為管理系統(tǒng)的BMS則相當(dāng)于“大腦”，它的作用是實(shí)時(shí)估測電池的荷電狀態(tài)，檢測電池使用狀態(tài)，并對電池該如何發(fā)揮作用進(jìn)行直接管控。除此之外，它還要跟整車系統(tǒng)、充電樁進(jìn)行信息交換。每一個(gè)電芯，都有不同的“體質(zhì)”。具體表現(xiàn)在如內(nèi)阻、自放電率、衰減率、極化等專業(yè)參數(shù)上。雖然，專業(yè)的技術(shù)人員，都會(huì)對電池的“體質(zhì)”進(jìn)行分組，以減小單體之間的差異，但是電池的“體質(zhì)”和人一樣，會(huì)隨使用時(shí)間，出現(xiàn)變化。質(zhì)量好的電芯，“體質(zhì)”差異相對小，要做到這一點(diǎn)，選用材料一致性要好，生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平要高，品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要高，由此成本也高。反之，質(zhì)量差的電芯，成本低，個(gè)體差異大，就有很大的安全隱患。比如在充電過程中，個(gè)別電芯發(fā)生過熱著火。但電芯永遠(yuǎn)不可能完全一致，此時(shí)需要BMS介入，負(fù)責(zé)電池的管理策略。BMS對電池管理之前，首先要掌握電池的信息，這只有通過傳感器監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)。也就是說，傳感器越多，傳感器的精度越高，反饋的數(shù)據(jù)越全面，BMS對電池的判斷則會(huì)越準(zhǔn)確。但是，相應(yīng)的，成本也就越高。充電過程中，電芯、BMS、傳感器，三個(gè)環(huán)節(jié)配合不好，自燃就有可能發(fā)生。

電池管理系統(tǒng)（BMS）的重要性不言而喻，然而不管是車企、電池PACK企業(yè)、充電設(shè)備企業(yè)、BMS企業(yè)，相關(guān)工程技術(shù)人員對BMS的認(rèn)識(shí)卻并不透徹。這就給后期產(chǎn)品系統(tǒng)集成帶來了困難。BMS開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)全面的工程，需要掌握的知識(shí)非常廣，要懂得軟件、硬件、結(jié)構(gòu)等，要懂車、電池、充電等，還要知道ISO26262,autosar。

如何成為一名優(yōu)秀的新能源汽車工程師？那你必須對BMS有更深刻系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí)。至少需要了解九大方面的內(nèi)容，新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理、動(dòng)力電池基礎(chǔ)、IS026262功能安全標(biāo)準(zhǔn)、控制策略開發(fā)與MATLAB應(yīng)用、AUTOSAR汽車開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)、電池建模及狀態(tài)估計(jì)算法、動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)、電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)、動(dòng)力電池測試與驗(yàn)證等。

1、新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理

新能源汽車與電動(dòng)汽車如何定義？新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、新能源汽車高壓系統(tǒng)、新能源汽車附件在整車當(dāng)中的位置及作用？

2、動(dòng)力電池基礎(chǔ)

開發(fā)動(dòng)力電池管理系統(tǒng)需要了解電池的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、主要性能參數(shù)（例如額定電壓、額定功率、能量密度、功率密度等）及測試方法、電池基本特性（溫度特性、放電特性等）及分析方法。

3、IS026262功能安全標(biāo)準(zhǔn)

隨著電子電氣系統(tǒng)越來越集成和復(fù)雜，其安全性也越發(fā)顯得重要。因此，對功能安全的考慮應(yīng)該深入工程師的設(shè)計(jì)思維。而ISO26262正是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織專門針對汽車電子電氣系統(tǒng)制定的功能安全標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)在汽車行業(yè)廣泛推行。

4、控制策略開發(fā)與MATLAB應(yīng)用

控制策略開發(fā)的流程、規(guī)范及所需用到軟件工具、功能模塊。MATLAB/Simulink在汽車控制策略開發(fā)中的實(shí)際應(yīng)用，以及建模規(guī)范（MAAB）。

5、AUTOSAR汽車開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)

AUTOSAR，即汽車開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)（AutomotiveOpenSystemArchitecture），是一套支持分布式的、功能驅(qū)動(dòng)的汽車電子軟件開發(fā)方法和電子控制單元上的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化方案，目前AUTOSAR聯(lián)盟已經(jīng)包括寶馬、大眾、福特、豐田、BOSCH、大陸集團(tuán)等眾多汽車企業(yè)、汽車電子企業(yè)等。

6、電池建模及狀態(tài)估計(jì)算法

動(dòng)力電池的很多參數(shù)具有非線性的特點(diǎn)，給電池的狀態(tài)評(píng)估和建模帶來了極高的挑戰(zhàn)，也因此成為動(dòng)力電池管理系統(tǒng)開發(fā)的核心工作內(nèi)容之一。

7、動(dòng)力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)

在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)開發(fā)中，電池的熱特性是重要的考慮因素之一，因此需要通過研究電池的熱特性進(jìn)而在管理系統(tǒng)中搭建熱管理模塊。

8、電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)技術(shù)

電池管理系統(tǒng)開發(fā)工作包括硬件（電池均衡、高壓采樣、絕緣檢測等）、軟件（系統(tǒng)算法、故障診斷等）的設(shè)計(jì)，需要考慮功能性和安全性。

9、動(dòng)力電池測試與驗(yàn)證

測試和驗(yàn)證是動(dòng)力電池管理系統(tǒng)開發(fā)工作的重要一環(huán)，在崗位中需要熟悉動(dòng)力電池的測試驗(yàn)證要求、標(biāo)準(zhǔn)，能夠制定測試計(jì)劃，并通過測試分析來改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)。