特斯拉工程师如何解决电动汽车电池爆炸的问题

特斯拉的成名之路并非一帆风顺。面临联邦对其驾驶员辅助系统的调查，不是该公司克服的最大障碍。早在早期，特斯拉的工程团队就不得不克服一个更艰巨的挑战：防止其电动汽车的发生随机爆炸。一封来自 LG 化学的惊慌失措的信寄到特斯拉，提出了一个严峻的要求：归还电池。

当 LG 意识到它已将大量电池出售给一家硅谷初创公司时，该初创公司计划将所有电池用于单一设备（碰巧是一辆汽车），其法律部门致函要求归还电池。这家电池制造商不想参与一项潜在的火爆实验。

[特斯拉的第一任首席执行官马丁]埃伯哈德无视了这个要求。他别无选择。事实证明，他对特斯拉能够找到现成的电池供应商的赌注比预期的要难得多。如果没有这些电池，可能就没有第二次获得更多电池的机会。

汽车总是面临这种撞击的危险，但也有更大的威胁。他开始想知道，如果构成汽车电池组的紧密排列的电池组中的一个电池过热会发生什么。

2005 年夏天的一天，他和别尔迪切夫斯基决定一探究竟。办公室清理完一天后，他们带着一块电池——一堆电池粘在一起——去了停车场。他们用一根电线将其中一个电池包起来，这样他们就可以远程加热它。然后，在安全距离外，他们打开了加热器。单个电池迅速升至 266 华氏度（130 摄氏度）以上，导致电池在温度飙升至 1,472 度时闪成耀眼的火焰，然后完全爆炸，将电池的剩余皮肤像爆炸一样飞向天空。火箭。然后背包中的另一个单元着火，飞向空中。很快，砰。砰。砰。

斯特劳贝尔认识到他的电池起火的影响。如果像他所制造的那样的事件发生在野外，那可能意味着特斯拉的末日。第二天，在他们向埃伯哈德透露了他们的实验后，他们向他展示了烧焦的路面，前一天晚上布满了坑洞。埃伯哈德敦促他们更加小心，但他不能否认需要更多的测试。他将团队聚集在他位于硅谷上方山丘上的农村​房屋中进行更多实验。这一次，他们挖了一个坑，然后用有机玻璃覆盖。他们加热了其中一个电池，然后电池再次点燃，引发了一连串爆炸。斯特劳贝尔是对的：这不好。他们需要外部帮助才能准确了解他们正在处理的问题——该团队需要电池专家。

几天后，一小群电池顾问聚集在一起，是的，即使是最好的电池制造商也会随机生产出有缺陷的电池，导致短路并着火。但可能性很小。“这种情况真的、真的很少发生，”其中一位顾问说。“我的意思是在百万分之一到千万分之一的故障之间。”

但特斯拉计划在一辆汽车中放置大约 7,000 个电池。Berdichevsky 坐在 Straubel 附近，拿出他的计算器，计算出他们其中一辆汽车中的一个电池偶然着火的可能性。“伙计们，这就像 150 辆汽车和 1,500 辆汽车中的一辆，”他说。

他们不仅会生产出电池有缺陷的汽车，如果被点燃，可能会引发连锁反应，而且他们的汽车可能会在最富有的人的车库里引爆——烧毁豪宅并上当地的电视新闻头条。房间里的气氛发生了变化。问题变得更加紧迫：是否可以采取任何措施来避免有缺陷的电池？

不。随机电池总是会变得太热并引发热失控——基本上是由过热引发的爆炸。

斯特劳贝尔和团队回到他们的工作中感到泄气。特斯拉的赌注不可能更高。这不仅仅是解决一个棘手的问题，一个威胁到公司未来发展脱轨的问题。如果他们制定了一个看似有效的解决方案，结果却在未来几年内看到特斯拉汽车着火，该公司将注定失败。这不仅是特斯拉的失败。他们对电动汽车的梦想可能会倒退一代人。他们不仅可能造成人员伤亡，还可能在此过程中杀死电动汽车。

如果他们想真正成为一家汽车制造商，就必须面对通用汽车、福特和其他公司一百年来一直在应对的挑战：他们必须确保将安全的汽车上路。热失控的解决方案可能是一项真正的突破，将使特斯拉在未来几年与汽车行业区分开来。使用锂离子电池似乎是一个聪明的主意，许多科学家已经想到了这个主意。但是弄清楚如何在不将汽车变成定时炸弹的情况下使用它们可能是他们最大的创新。

他们停止了 Roadster 项目各个方面的工作，并成立了一个特别委员会来寻找解决方案。团队设置了白板，列出他们知道的和需要学习的内容。他们开始每天进行测试。他们会配置一个电池组，电池的间距不同，看看是否有一个理想的距离来控制连锁反应。他们尝试了不同的方法来保持电池冷却，例如让空气流过它们或用液体管刷过它们。他们会把背包带到当地消防员用来训练的垫子上，点燃其中一个电池，以更好地了解正在发生的事情。

他们从 IDEO 招募的 Lyons 开始闻到从他的奥迪 A4 后面冒出的烟味，他在那里装了一包测试电池。这表明电池正在升温并接近热失控。他立即停下来，把电池从车里拿出来，在他的车着火之前把它们扔到地上——这是一个危险的信号。

最终，Straubel 开始缩小解决方案的范围。如果他们不能阻止电池升温，也许他们可以阻止它达到引发连锁反应的程度。通过反复试验，该团队意识到，如果他们将每个电池排在距相邻电池几毫米的地方，在它们之间插入一管液体，然后将类似巧克力蛋糕糊状的矿物质混合物倒入由此产生的电池组中，他们就可以创建一个包含过热的系统。如果内部有缺陷的电池开始过热，其能量将消散到相邻的电池中，而没有单个电池达到可燃性。

就在几个月前，他们还在努力建立一个工作室，现在他们开始着手全新的事情。斯特劳贝尔很激动。现在他只需要弄清楚如何说服电池供应商信任他们。Straubel 从 Eberhard 那里听说老牌制造商对他们的业务不感兴趣。正如一家供应商的一位高管告诉 Eberhard 的那样：你们这些人的口袋很浅。我们是一个财大气粗的人。如果你的车爆炸了，我们可能会被起诉。