图2 锂离子堆叠的整整齐齐非常困难，反而会形成(b)中的枝晶。这是因为锂离子沉积的马太效应，会形成(c)所示的局部电场强度过高的现象。图5 锂离子电池结构，该图为放电过程，其中紫色球为锂离子
特斯拉于4月28日发表最新声明称：车主维权“过激”，曾自称怀孕，且其丈夫表示背后有团队协助，但对于刹车失灵、静态自燃等问题是否找到原因并妥善处理，却只字未提。那么今天我们就来分析一下：电动汽车刹车失灵、静态自燃的原因究竟是什么？
刹车失灵、静态自燃，原因详解
纯电动汽车安全从整车来看，涉及到的方面主要有防触电安全，防水安全，防火安全，控制安全，碰撞安全，逃生安全，EMC安全，热安全，制造、存储、运输、报废安全、电驱动安全等。
目前市面上的电动汽车所遇到的刹车失灵、静态自燃，主要涉及到电动汽车的智能线控刹车系统和车载电池系统，我们分开来理一下。
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刹车失灵
1.1电动汽车刹车原理
目前包括特斯拉在内的多数电动汽车，使用的是iBooster线控刹车系统。
什么是iBooster？
iBooster是博世推出的一款线控制动产品，目前已经发展了两代。所谓线控便是电子控制而非机械控制，它在汽车制动系统中的位置等价取代了真空助力器。
1.2传统制动和电子制动的区别
传统制动是通过刹车制动踏板、刹车总泵、真空助力器等零部件进行刹车，而电子刹车是通过踏板、电子控制器、感应器、电脑接收传感器和一整套的电子控制刹车系统，来完善电子线控式的刹车。
总得来说，电动汽车的整车制动力 = 电机制动力+摩擦制动力。电动车与传统燃油车刹车系统主要的不同点是增加了电控制动助力器（为了能量回收增加续航里程），从而使得驾驶员的踩踏力无法直接转换成制动力，而需要控制器计算来自行控制分配。
电子刹车是一种单踏板动能回收模式，在这个模式之下，刹车的力度与油门踏板抬起的幅度成正相关。也就是说，当司机抬起油门踏板时候，刹车也会逐渐起到一定制动作用。
1.3摩擦制动叠加电机制动未减小至刹车失灵
在踩下制动踏板回收时前轮的摩擦制动可以正常工作，但是当遇到紧急情况时，司机还是需要踩下刹车踏板，进行紧急制动。当制动力需求比较大时，后轮油路的出液阀会关闭，将摩擦制动的占比提上来，而这次备受争议的刹车问题，其实就是当踩下刹车踏板时，摩擦制动叠加电机制动的减速度并未会小，甚至出现了无法踩动甚至僵硬的情况。
正常车辆在出厂时，刹车系统会经过反复多次的严格实验来保证品质。但实际线控刹车系统出现“失灵”的原因比较多，如“线性插头污糟、水浸、更换刹车零部件”等，就很有可能导致刹车信号延迟。
ibooster系统最重要的输入口是踏板传感器，肯定是一个模拟量传感器。即使在屏蔽做的非常好的情况下，模拟量传感器非常容易受到干扰。但是电车，轮胎橡胶绝缘，并不可能良好接地，没有办法很好的抗干扰。再者，模拟量传感器存在零飘的问题，根据环境变化零飘不同，也需要校正。
该制动系统包括多种车辆稳定性控制功能，这些功能在存在车轮打滑时会对再生制动操作产生深远影响，例如在颠簸时和转弯时停止再生制动。如果再生制动引起后驱动轮打滑而导致过度转向或转向不足，则这些打滑控制功能之一可导致驱动电机加速。相同的滑移控制功能可能会由于制动灯开关故障而误导，从而使刹车制动引起的减速与再生制动引起的减速混淆，在这种情况下，驾驶员用力踩下制动踏板会产生较大的正电动机转矩。
小TIPS:
脚刹车没作用的情况下，大家不妨试一试用电子手刹来进行制动；
如果完全失控的情况下，再踩（没反应）可能信号问题，但液压系统你不断地踩还是有工作的，可以连着（用力）踩， 液压系统会高，但线性刹车由于受电子元件影响，要看车型才能定夺。
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静态自燃
电动汽车起火自燃往往是其内部的锂离子电池组自燃所导致的。随着近年来新能源汽车的推广，基于锂离子电池的电动汽车（也包括手机等）已经曝出了多起自燃、爆炸的新闻。
2.1锂——最活泼的金属之一
锂金属是自然界中最轻、电极电势最低的金属，这意味着同样质量的金属之中，锂可以携带最多的电荷，并提供最高的电池电压。
现代主流的电极材料中，负极多为石墨，而正极多为各类锂盐。虽然锂离子本身非常轻巧，但石墨负极需要6个碳原子来容纳1个锂离子（LiC6），锂的质量分数仅为不到10%；电池正极以钴酸锂（LiCoO2）为例，锂的质量分数仅为7.1%。
如图2所示，由于锂本身性质活泼，如果不将锂离子加以限制，而是将锂离子直接还原为锂金属，那么在锂沉积的过程中，总有某一部分位点会有锂离子先沉积下来。先沉积下来的锂离子被还原为锂金属，成为带电更多的“尖端”。
因此，大量尖锐而分形的锂枝晶会不断形成，最终刺穿隔膜，造成电池内部短路，从而使得电池内部电解液分解，导致电池自燃、爆炸。
图3 白板上墨水的马太效应
尽管锂金属单质可以提供更大的容量、更高的功率，但锂金属单质的析出，进而产生枝晶，是造成锂电池爆炸的重要因素之一。
锂离子在负极被嵌入到石墨/石墨烯中，锂离子将驻扎在六个碳组成的“格子”中（LiC6）。同样地，各类电池正极材料也需要将锂离子嵌入至金属氧化物构成的“格子单间”中，例如LiCoO2，锂离子就驻扎在Co与O搭建的框架之间。由于每一个锂离子都居住在“单间”当中，互相分隔开来，锂离子自然就难以在沉积过程中产生马太效应，从而提高了电池的安全性与可靠性。
2.2电池自燃爆炸可归结为：热失控与电失控
锂是最活泼的金属之一，这要求锂离子电池内部不能使用水作为电解质溶剂，那么电池内部锂离子的运输，只能依赖醚类、酯类等有机溶剂。这些有机溶剂本身易燃易爆，同时还容易在电极上发生分解反应，从而导致电池自燃或爆炸。但万变不离其宗，电池的爆炸基本都可以归结为以下两种失控：热失控与电失控。
2.2.1 热失控。
热失控是指电池内部温度持续升高。造成热失控的原因很多，主要是由于电池内部短路。短路电流会产生大量的热量，使得有机电解液分解-电池鼓包-最终电池破裂-自燃-爆炸。几年前报道出来的三星Note 7手机的几起事故，就是由于电池内部金属毛刺或隔膜破裂，进而引发短路而造成的。
在非撞击的情况下，电池内部结构或材料的缺陷也可能会导致热失控。例如正极、负极的金属极片可能存在一些切割、加工所造成的锋利凸起，会划伤脆弱的隔膜，从而导致电池持续性内短路，最终引发电池热失控；而如果电池材料有杂质，造成锂离子不进入“格子间”，而是沉积在电极材料表面，就会形成此次威马汽车所声称的“析锂”现象，产生尖锐的锂枝晶，刺破隔膜而热失控。
而各类电动汽车受到撞击之后，如果电池被穿刺，也会造成电池内部短路从而失火爆炸。
2.2.2 电失控。
热失控是电池内部缺陷或外界意外导致的，而电失控往往来自于人祸。在电池充电时（图5的反过程），如果电池已经被完全充电，但电路控制系统并没有结束充电过程，或者放缓充电速度，将会使得电池过度充电，产生电失控。
一种情况是已经没有锂离子可以继续迁移到负极从而沉积，那么电池内部的有机电解液将在电极上分解，从而产生大量气体，导致电池鼓包、爆炸。早年的万能充电器由于没有安全可靠的充电控制系统，常常会把电池充鼓包。
另一种是过度充电，但锂离子“格子间”不够导致的析锂电失控。当电池充满时，还有自由锂离子可以迁移至负极，而负极的石墨“格子间”已经被填满，此时锂离子只能沉积在石墨外侧析出锂金属单质（对，又是析锂）。
锂金属单质将会产生枝晶，从而刺穿隔膜，引发热失控，最终导致电池自燃、爆炸。除了电池过度充电之外，过度追求快速充电也可能会导致电失控：在电池已经快要充满的时候，大电流的充电将可能使锂离子过快地来到负极，但来不及进入格子间，同样会产生锂金属单质。
3、关于锂电池三问三答
Q1：没在行驶，也没在充电的电动汽车为什么会自燃？
A1：很可能之前电池内部已经形成了小规模短路，停车期间电池持续放热，最终热失控而自燃。
Q2：快充会伤害电池么？
A2：如果没有外电路优化，那么充电速度过快会伤害到电池寿命。但事实上大多数手机和汽车电池都会在电池快要充满时减慢充电速度，给锂离子足够的时间慢慢回到自己的单间，所以快充对电池性能的影响有限。
Q3：过度放电会有安全风险么？
A3：过度放电对电池有很大的危害，很可能由于锂离子彻底走掉造成电极材料的坍塌，从而让锂无家可归。后续的循环可能会导致电失控，因此从电池寿命和安全角度都不建议电池过度放电。所以“对不起，我的手机只有90%电量，先不聊了”可能也不仅仅是推脱，毕竟TA可能真的很爱惜电池与生命。
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