上周五，美国国家运输安全委员会(NTSB)对外公布了2018年5月份，Tesla Model S碰撞起火、致两名青少年死亡的调查报告。这里就其中有关电池系统的内容进行分析，共分4个部分：

　　事故概述

　　电池包高压断开、爆炸、自燃回顾

　　电池包FA分析

　　小结

　　事故概述

　　2018年5月8日，下午6点左右，一辆2014年的Model SP85D在佛罗里达洲的Seabreeze Boulevard 1300街区失控，高速(碰撞前116mph)先后与路边上的水泥墙发生碰撞，在第二次碰撞起火，最后撞到路灯杆停在路上。驾驶员和前排乘客(均为18岁)当场死亡，后排座椅男孩被甩出车受伤。起火现场，以及碰撞过程车的轨迹如以下两图所示。

　　有关该起事故，驾驶员的父母正在起诉Tesla，很重要的一点在于，驾驶员父母原来在Tesla 4S店将车速限定不超过85 mph(loaner mode)，但驾驶员又让4S店人员将其设置到正常模式。另一点在于，法医鉴定，驾驶员和副驾乘客均死于热伤害(The cause of death was listed as thermal injuries and manner of death was accident)，下文可以看出这与电芯和明火进入乘客舱有关。对于事故的责任这里不做探讨，重点看下NTSB对事故后电池包的分析，从中我们可以窥见和评估碰撞过程中电池包受到的破坏，以及Model S的安全设计如何。

　　电池包高压断开、起火爆炸、自燃回顾

　　在停止前，整车共发生了3次碰撞，前面两次碰撞较严重，并在第二次碰撞时起火爆炸(外界看到明火，也有可能第一次碰撞电池包就已经起火)。

　　As the car exited the curve, it struck andmounted the curb on the west side of the road, crossed the sidewalk, andcontinued south, striking a wall on thenorth side of a residential driveway. The car continued forward and struck the wall on the south side of thedriveway. Witnesses reported that flames came from the car after the second collision.

　　在第一次碰撞后55毫秒时，整车断开电池系统高压，从反应时间来看，断开高压几乎与安全气囊在同一时间动作。

　　车前头右侧是碰撞最为严重的地方，导致电池包整体变形，前面两个模组被甩出去。

　　在将事故车辆和电池拖回去的过程中，被甩出去的模组和电池包均发生了自燃，有两次是自己熄灭，一次是消防人员用水和灭火泡沫扑灭。

　　在整个电池起火爆炸的过程中，有一点非常值得注意，那就是模组在碰撞时产生的电弧和电芯的爆炸，烧穿了电池包的上盖、乘员舱地板，从而让明火、有害烟雾，以及(推测：燃爆的)电芯进入前排乘客舱，这可能也直接导致人了前排人员的死亡。由此可见，在发生碰撞过程中，确保电池包任何部件不得进入乘员舱，是极重要的，该事故是个典型案例。

　　Holes were found in the steel top of thebattery case, matching holes in the bottom of the passenger-side floorboard.The holes were caused by electrical arcing at high-voltage terminals and individual cells exploding, as a result of crash damage to the battery case and thebattery fire.

　　整车地板的孔大约3英寸(约7.62厘米)长，如下图所示。

　　电池包上盖的孔径大约5英寸(约12.7厘米)长，如下所示。

　　电池包的FA分析

　　除了上面已提到的上盖被烧穿，电池包受到的首要机械破坏位于右上角，碰撞将整个右上角沿45度擦损，同时右上角上抬，变形。

　　用于紧固电池包与车身的螺栓大部分也断裂。

　　对于模组，按照起火、热失控、机械损坏，没有受到损害进行定性的评估，如下表所示。

　　模组1、2、4、6、8在视检的条件下，既没有发现起火或热失控，也没有发现有机械破坏，并且在模组上透明塑料盖下发现有水。

　　模组3的外侧边缘有一些浅色变色，透明塑料盖下有水。浅色类似于干燥的AFFF(灭火剂)。定位销子处破裂。

　　模组5和7的外侧边缘有一些浅色变色，透明塑料盖下有水。

　　模块9的前内侧盖板有热失控，塑料盖在内侧前角和外侧前角融化了，塑料盖下没有明显的水存在。

　　模组11起火，整个塑料盖上覆盖着烟灰和碎屑，外侧边缘向内融化到约1.5英寸。融化的内侧边缘在前端向外延伸11英寸，向后延伸约8英寸。模组内也没有可见的水。

　　模块12塑料盖内侧和外侧边缘下有水，塑料盖整个表面呈白色/灰色变色，集中在内外角落。

　　模组14有热失控、起火，塑料盖子下没有明显的水。

　　接下来，重点检查每个模组对应的热失控泄爆阀状况，如下所示：

　　模组2、4、6、8的泄爆阀没有烧损，有水流出，有Mica的碎屑，有黑色物质;

　　模组12没有水流出，有黑色物质，没有烧灼迹象，有灭火泡沫干了后的物质，有大的Mica.

　　有烧熔现象的主要是以下几个模组所在的区域：

　　模组11有个输出极绝缘盖丢失(可能烧尽了)，输出极有烧穿的孔。

　　后部白色的隔热-防火-隔振垫保存较完好，前部的有些都已烧焦。

　　Pyro-fuse也被烧毁。

　　后端的配电器件和BMS。

　　各模组的电压，以及对地电压。

　　小结

　　(1)该次事故电池包起火主要是由机械撞击引起的，直接起火/热失控因素有外部短路、电弧，可能存在电芯内部短路(刺穿)，高温火烧;

　　(2)模组的物理隔离起到了减缓热失控蔓延的效果，阻燃物质Mic发挥了其作用，不过在烧起来后，也被烧尽;

　　(3)泄爆阀在热失控时也发挥了排泄作用，在来不及泄出时，泄爆阀本身直接在安装位置被烧焦(根据专利，如果泄放顺利的话会被冲掉);

　　(4)碰撞过程中，电池系统(零部件)进入到了乘客舱，明火、烟雾等也进入;

　　(5)电池系统在第一时间被断掉了高压(55毫秒);

　　(6)电弧成为此次事故中最重要的危害(否则直接火烧是无法烧穿上壳体+车地板的);

　　(7)现场火被扑灭后，事故车被运输过程中多次复燃。