在剛剛結束的第21次全球電動汽車安全法規GTR（Global Technical Regulation）會議上，有一個有趣的話題又進一步得到了探討，那就是如何來提前探測到電芯的熱失控。

這個話題現在還沒有被納入到法規的強制性要求中，主要的原因在於當前的技術還不足以支撐企業來實現它，但對於這個領域的探索近兩年有加速的趨勢，是未來研究的一個熱點所在，尤其是電動汽車的熱失控事件頻頻發生。

這裡我們就GTR中已提到的技術方案來探討下，這個提前探測的思路是什麼。

本質上，我們可以把電芯的熱失控看作是一種極端的異常現象，既然是異常，就意味著在很多方面引數一定是偏離了正常的值，所以，我們就可以從電芯熱失控會造成哪些方面有異常來進行著手。如下面的簡圖所示：

總體可以分成兩個部分，

一是電芯自身會發生變化

，一些常用的效能指標，如電壓、電流和溫度，均可以成為探測的對像，這些指標已經被BMS所監測了，接來的工作就是圍繞這些已有的監測值，如何來探測出熱失控。

基於此，演化出來的技術方案是所謂的“模型法”，即透過演算法的識別，對各代表性的指標模型（如電氣模型、熱模型、系統耦合）進行分析，從到判斷出是否熱失控。

這種方法不需要增加額外的感測器，可定製性比較強，基本上根據各家電芯或策略的不同，可以開發出不同的模型。核心在於模型演算法。它的不足在於會有誤判，而且不同的電芯要求不同的模型，如果電芯一致不好的話，同一個車型往往都需要不同的模型。

另外一個利用自身引數變化進行探測的手段比較有意思，即超聲波探測，電芯一旦發生異常，尤其是內外的結構，它自身的頻率會發生變化，利用超聲探測將電芯的聲波特性與電芯的其他特性如溫度、SOC等建立起來，從而判斷出是否將要發生熱失控。這個方法已經得到了不少的試驗證明。

以上都是基於電芯本身的異常而進行的探索，

電芯的異常還會引起它所在環境發生變化

，也就是會造成電池包內部的一些特性，如氣壓、氣體、溫度、溼度等快速地變化。因此，也可以透過對這些引數來進行探測。

以氣壓和氣體為例，根據Vitesco在會上的報告可以看出，在電芯熱失控發生之前，電芯自身會首先進行Venting洩壓，從而引起電池包內的氣體增加，這個時間段氣體增加是比較緩慢的；在發生熱失控的瞬間，電池包內的氣壓會急速增大，然後快速下降（防爆閥開啟），同時電壓也降低為0，而電池包內的氣體量也相對較大了。

也就是說，這裡對特定氣體的探測可以成為一種提前探測熱失控的方法。但這種氣體與氣壓的變化，對於軟包電芯、方形和圓柱電芯是不同的。如下所示：軟包電芯在熱失控發生前已經有些洩放出來的氣體可以監測，但方形電芯和圓柱電芯（有結構外殼、安全防爆閥），只有在電芯發生熱失控之後才能有一個較大量的氣體可以探測。對於軟包電芯，透過stress sensor的話，可以更早地發現熱失控。這或許是個值得在軟包上深入的一個方向， 我們知道軟包電芯由於無法判斷它在熱失控時是向哪個方向進行噴發，所以軟包的熱失控也一直很難防護。但從這個對比可以看出，軟包卻可以較容易提前探測。

這種對電芯外環境進行探測的技術需要引入新的感測器，同時還需要配有相應的演算法來判定，在成本和開發上都需要做額外的投入。但確實是可以熱失控發生前“提前”進行探測，當然也會存在誤判的現象。

國內有些做熱失控預防的是基於在熱失控發生後，給整車發出指令，以保證5分鐘的逃生時間，這個不能歸為提前探測。

法規是最低的要求，它同時需要有成熟的技術來實現它的要求，如果行業內已經有足夠多的、很成熟的提前預警技術，那麼這個話題也很有可能被納入強制法規中。