2025年3月26日-28日，2025商用车产业发展会议在湖北省十堰市举办。本次会议由中国汽车工业协会主办，以“开辟新赛道，汇聚新动能——发展商用车产业新质生产力”为主题，采用“1+1+6+N”模式，即1场闭门会议，1场开幕式暨主旨会议，6个主题分会场和其他相关对接、展示等活动，旨在深入分析商用车发展面临的新机遇、新挑战，探讨商用车产业未来发展的新趋势、新方向。其中，在3月27日下午举办的“主题分会场三：商用车安全与可靠性技术”上，宁德时代新能源科技股份有限公司商用车系统安全经理蒲玉杰发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：

　　各位领导、各位嘉宾，大家下午好！我是来自宁德时代的蒲玉杰，主要负责宁德时代的商用动力电池系统安全设计开发。今天很荣幸获邀参加本次商用车安全可靠性技术交流会，我分享的主题是“商用动力锂离子电池系统安全与设计”。
　　我分享的主题分为两个部分，一个是商用车电池系统安全的认识和设计理念。第二个是宁德时代商用车动力电池系统安全设计保障。
　　从2018年到2024年，商用车电动化率从5%提升到20%，已跨越了拐点迎来了高速的增长期，预计在2025年新能源商用车的销量会达到110万辆，电动化率接近30%，到2030年电动化率将超过70%。作为新能源车的“心脏”，动力电池系统将显得尤为重要。
　　对比乘用车，商用车的车型空间常用比较大，相应整车电量的需求往往比较高，基于需求分解下来单体电池的容量也大。从运营成本考虑,商用车侧重于经济性，追求更低的成本，要求电池的服役寿命更长。另外，商用车的运营场景广泛，涉及车类比较多，实际面临的工况环境往往复杂多样化，而且还存在某些特种作业场景，比如采矿，若出现安全事件， 产生的社会经济危害巨大。因此商用车对动力电池系统具备更高的安全性能，基于以上特征分析，磷酸铁锂电池因兼具高安全、长寿命、低成本的特性，往往市场会倾向选择磷酸铁锂电池作为商用车电动化的主流技术路线。
　　在评估电池安全性能过程中，往往会把滥用测试和产品安全紧密联系，实际两者存在本质差异，因此需要区分开来。滥用测试是在一些非常极端的情况下对电池的性能进行边界性的探索，但通过滥用测试不等于产品安全。比如磷酸铁锂电池，若设计和工艺控制保障不到位，同样会存在本征安全风险，这需要大规模的电池高质量的极限设计制造作为重要保障。对于磷酸铁锂电池系统，我们打开电池包的上盖，模拟密封失效，电池系统会发生短路起火，因此，铁锂电池也需要展开系统化的安全防护设计。
　　粗略统计，截至2024年一季度，商用车全球市场发生的安全事故率多达数百起，其中不乏磷酸铁锂电池体系。从部分的事故调查原因分析中发现，有电池本身设计制造的缺陷，有电池系统设计不足导致的短路原因，也有部分整车端的原因，还有一些是耦合外部因素造成。
　　从上述市场事故原因可以看出，市场端的失效是与实际应用场景强耦合，总结下来，电池包的失控原因主要分为产品原因、外部原因，以及两者耦合原因。但通常在实际调查过程中，大部分的热失控很难准确定位到单一的原因，通常为内部+外部多因子耦合造成系统性问题。因此，复杂场景和多因素耦合下的事故机理、安全措施等仍然需要在研究过程不断摸索、验证。
　　如何保障商用车电池系统安全？宁德时代安全设计理念，通过多级安全防护设计保障产品真实应用全场景的安全可靠，原材料的基因改良加强耐受性的电池设计，保障电池层级本征安全，同时大规模的制程工艺控制确保电池高品质，系统增强防护设计+全方位的测试验证+大数据预警+热失控危害防护等，保障电池系统在真实场景安全可靠。
　　宁德时代商用电池系统的安全设计保障，多级安全设计。
　　安全设计一是通过深度仿真指导改性设计，提升电池本身的安全阈值。在材料级别开发，通过从本质上提高电池的安全性能，电芯级别的设计和失效分析保障电池安全可靠，在性能仿真和模拟，在预测电池在复杂工况下的安全可靠性。
　　安全设计二是强鲁棒性机械设计，提高电池本体安全耐受强度。宁德时代采用方形硬壳电池，配备多重功能防护设计，比如硬壳独有的防爆阀设计以及安全短路保护装置，外壳表面的绝缘膜设计以防绝缘失效风险，以及铝壳本身强度保护设置，使得方壳电池更加安全可靠。
　　安全设计三是先进的智能制造与严格的质量管控。宁德时代拥有锂电行业里面仅有的灯塔工厂，在产线拥有超6800个质量的控制点，24小时全程监控电芯的生产过程，通过严格的质量体系和先进的制造工艺，将电芯的单体失效率降低至PPB级别的失效率。
　　安全设计四是通过多维度安全设计优化构建电池系统的结构安全。我们在产品开发的不同阶段，通过拓扑优化，形貌优化，尺寸优化，散热分析，防热失控，机械冲击分析，碰撞分析等，多维度构建系统结构安全；其中我司近期推出天行H-泰山架构，拥有高强设计，结构强度稳若泰山。
　　安全设计五是面向模拟全生命周期应用工况的多层级安全防护设计。在电池系统全生命周期内，电池系统因内部短路、过压/欠压、电池过热、腐蚀、绝缘失效等原因，引发电池升温。通过主动安全防护和电池失控后安全防护，使电池系统处于安全状态。
　　安全设计六是从电池到整车台架的全产品链的安全测试验证。宁德时代拥有非常完善的安全性能测试实验室，从电池单体到电池组，到电池包，到模拟整车界面测试，围绕热，电，机械，环境等因子全方位验证；从产品开发之初到量产经果层层测试验证，确保产品的高安全可靠性。
　　安全设计七是模拟终端应用场景的电池热失控预警。基于我们内部的模型前馈与大数据反馈相自洽的电池安全预警系统，通过电池多应力场的安全激励在电池生命周期内的演化过程。结合大数据反馈，实现电池失控安全预警。
　　安全设计八是系统热安全的无热扩散技术。左边为我司商用车电池包的热扩散NP试验案例，我们做到仅失控一个电池单体不引发临近电池热失控，电池包测试前后对比看也没有明显损伤。宁德时代于2020~2022年期间率先发布了2代无热扩散技术，且早已具备大规模量产的能力。新GB法规对热扩散要求的加严，使得无热扩散要求成为行业普遍的需求，宁德时代早在2022年已实现国内项目全系产品100%无热扩散要求，出货海外项目达成率超过90%。此外，基于系统失控防护机理的理解不断加深，CATL在不断迭代无热扩散技术，希望进一步将安全事件降级为质量故障。
　　最后，宁德时代拥有磷酸铁锂电池最大规模成功应用经验。截至目前，宁德时代累计的铁锂出货量超过400GWh，配备的新能源客车超过100万辆，安全行驶的里程超1000亿公里，配套储能电站在运行150+，最长运行电站时间也超过10年，0安全事故，乘用车单一配套的车型已经超过260万辆，0自燃事故。
　　如上是我的分享内容，感谢大家，请批评指正。
　　（注：本文根据现场速记整理，未经讲嘉宾审阅）