这个产业在发展壮大，国家的支持力度越来越大，我相信，给我们一定时间，这些问题一定会解决的。有材料的基本属性研究，我们要找出电池的模型，给工程师一个可预测的模型，给出失效判据，这是力学、电学、热学的多学科的耦合。我们了解电池是怎么排布的，不同电池、不同的排布方式，整车碰撞时加在电池上的载荷是什么样的载荷，把这个载荷等效成实验室的载荷，去设计等效试验。
　
　　举几个例子，我们不是很喜欢穿刺的工况，穿刺有点太过了。挤压的力达到一个峰值就降低了，预示着它内部发生了结构破坏或者材料破坏，同时监控它的电压，可以看到材料发生破坏的时候，电压开始往下降了，降到0了，也可以监测它的电阻。电压降到0说明内部发生了短路。再监测温度，短路了以后，温度上升了，看上去很自然，至少在这个工况下我们找到了电池内部材料的碰撞失效和外部的载荷，内部的温度升高和内部的短路，这关系不能够是简单到A+B大于C的关系，但至少可以定性的和定量的去描述这么一个关系。我们越做越深入，可能这个关系和这些准则以及判据，我们企业工程师就可以用了。

　　我们从材料层面上研究，电池隔膜材料必须有很多微孔，微米到10个微米级的，锂离子能通过，这些微孔设计的恰到好处，老化了会变坏，挤压、热胀冷缩。你再去看看它的正极和负极材料，微米量级上都有小颗粒的涂层，活性的涂层，那些涂层跟那些非金属的隔膜材料发生作用，还给一个外载荷，这就相当于把砂纸往皮肤上磨，磨就磨破了。我们建立层间作用的模型，这个模型不是简单的光板，把它的层间的相互作用给研究清楚，这样知道它是怎么蹭一蹭就蹭坏了，发生短路了。

　　我们在实验室也做电池的模组碰撞试验（图1），所有层面的试验都做。这是我们实验室的八米高的落锤，砸一下就起火了，我们对人员和实验室有很好的保护，有一个很粗大的排风扇，因为发生着火的落锤试验台不能密封，锤头要从上面落下来，还有摄象机要拍摄，所以排风扇非常强大，即使不密封对实验室里面没有任何危害，对外面也没有危害，我们在外面放一个强大的过滤系统，过滤后排出去的空气比今天北京空气质量还要好一点。砸完了之后的电池组是右面那张图的样子。所以我们这样从材料层级、单体层级、模组层级把电池的碰撞损伤研究清楚。

　　这是我们几年前做的研究（图2），是在整车层面上，当时夏勇老师在MIT访问一年，2013年10月1号著名的特斯拉Model S事故，把底板打穿了，一组电池着火了，夏勇老师做了从汽车底部冲击电池的建模和仿真，这是两年前发表的，当时的模型还不是很准确，现在我们从材料层面做得很细，相信再过几年一定会有一个很好的能够预测的模型。

　　我们还没有做电池的冲击试验，很快准备做，让电池只承受冲击加速度，不直接施加外加的变形。前几天发生在美国印地安纳的事故，特斯拉Model S撞到一棵树上，着了大火，那些救援人员没法救，最后是撞死的还是烧死的就不好说清楚了。

　　我们应该考虑冲击载荷下电池耐损伤的程度，耐受值是不是应该更高一点，跟人体的碰撞损伤比，针对人体的碰撞损伤保护，车的设计，所有的法规大概都是五六十公里每小时，在五六十公里每小时工况下，让人最多发生可接受的损伤，电池比这个应该高一点，比如应承受90公里每小时的碰撞而不着火，这个速度下很多人也可能生存下来了，不能让它着火，才能救援，着火以后很多证据也不能保存下来了。前一段时间跟汽车保险公司去聊，他们也认为电池的耐冲击设计标准得更高一些。

　　这是一个非常好的，值得深入研究的课题，可产生很好的博士论文，跟企业对接能提供很好的模型，提供很好的判据。同时非常复杂，多学科，从材料到整车层面上的碰撞，只有把电池的安全性和安全保护这个问题解决了，才能够谈电动车的轻量化的问题。

　　（敬请关注微信号：dzbyqzx）