[摘要] 动力电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性直接关系到整车的可靠性与用户的出行安全。为全面提升动力电池安全水平，深圳市比亚迪锂电池有限公司（以下简称“比亚迪电池”）从多维度安全设计与制造关键控制点（CCP）管控两方面系统推进。从刀片电池等创新技术带来的结构革新，到覆盖产品全生命周期的质量管理体系，再到本征安全、被动安全与主动安全相结合的多维防护架构，以及生产过程中对CCP的精准识别与数字化管控，这些策略共同构建了一套更加立体、动态的安全防御体系。实践表明，通过将前瞻性设计与制造端精细化管控深度融合，能够显著提升动力电池系统的安全性与可靠性，为新能源汽车产业持续健康发展奠定坚实基础。
[关键词] 动力电池安全；质量安全管理；多维安全设计；制造CCP管控
引言
在全球碳中和目标推动下，新能源汽车产业正迎来前所未有的发展机遇[1]。作为新能源汽车的“心脏”，动力电池的安全性已成为影响公众信任与行业可持续发展的关键因素[2]。近年来，尽管动力电池技术取得了长足进步，但安全问题仍是其发展的核心挑战，它不仅关乎用户的生命财产安全，更直接影响消费者对新能源汽车的信心[1]。在此背景下，比亚迪电池聚焦动力电池安全领域，通过在多维安全设计与制造中的CCP管控探索与实践，为行业应对安全挑战提供了切实可行的创新解决方案。
1 比亚迪刀片电池发展概述
比亚迪电池对动力电池的研发始于2003年，2020年比亚迪电池全新产品刀片电池横空出世，凭借独特的“7S”技术（超级安全/强度/功率/低温/寿命/续航/成本），累计斩获超1100项专利，实现了动力电池在结构、安全与效率方面的颠覆性创新，重新定义了新能源汽车的安全标准。截至目前，比亚迪动力电池整车合作经验已超20年，搭载其电池的新能源汽车已突破1000万辆。
刀片电池的技术突破意义深远，不仅为新能源汽车提供了更高效、安全的电池解决方案，而且大幅降低了新能源汽车的成本，同时加速电动化普及，为绿色出行和全球碳减排作出了重要贡献，成为推动全球新能源汽车产业发展的关键力量。在此基础上，比亚迪电池进一步加强了对电池质量安全的管控，在不断推进技术创新的同时，还在制造过程建立了完善的质量安全管理体系，使刀片电池的安全性得到全面提升。
2 质量安全管理体系
2.1 全生命周期过程管理
动力电池安全保障是一个系统工程，需要覆盖全生命周期的质量安全管理体系[3]。比亚迪电池以“安全是电动车最大的豪华”为宗旨，以“0安全失效”为目标，以产品安全特性为主线，结合风险思维策划并推行产品安全管理体系，以确保产品在全生命周期中的安全性和可靠性。这一体系全面覆盖质量与安全特性相关的关键环节，各模块协同发力构建起立体防护网。
在体系运行中，质量安全特性识别是基础环节。该环节严格依据法律法规要求及顾客核心需求，系统识别安全相关特性，涵盖法规强制特性、基础安全特性、重要功能特性、关键性能特性等，并对安全特性及重要特性实施全面专项识别与精准管控。其中，安全特性分析评价聚焦风险预判与防控，通过FMEA（失效模式与影响分析）等先进工具识别潜在失效模式与后果，并制定有针对性地预防和应对措施。在设计端，产品安全设计与验证严格对标GB 38031《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、ISO 26262《道路车辆功能安全》等规范，建立企业定制化测试大纲并开展试验验证[4-6]。进入生产环节，通过构建全员参与的安全文化，开展常态化安全专项审核、关键工序实时监控等，对产品安全特性进行全流程动态管控。同时，对全链条潜在风险进行管理，建立IT化数据管理平台，实时监控分析并干预管控。同时，与IATF 16949(由国际汽车工作组制定，是国际汽车行业公认的核心质量管理标准)质量管理体系融合，提升体系的完整性与有效性。通过这些措施可以确保产品在各个阶段的安全性，为全生命周期安全管理提供了清晰、可操作的执行依据，实现从设计到售后的全方位安全保障。
2.2 “0安全失效”导向的产品开发流程
在产品开发过程中，比亚迪电池始终以“0安全失效”为核心导向，构建起覆盖安全目标确认、设计开发、设计验证、产品验证至生产过程保证的管控框架。安全目标确认阶段，结合法规标准与顾客需求完成安全维度全面核查，并实现目标的分层拆解与落地；设计开发阶段，同步嵌入FMEA等安全分析工具；设计验证阶段，通过多场景安全验证等手段校验设计有效性；产品验证阶段，则通过全项检测确保产品实物完全符合安全要求。
整个开发流程将产品安全目标设定、危害源系统分析、全阶段验证及持续改进机制深度融入各环节，确保从设计源头到量产交付的全链条安全可控。
2.3 质量安全文化
比亚迪电池致力于确保产品安全关键工序的全面覆盖与完成。通过明确关键工序识别、定人定岗及人员资质考核，并做好关键工序警示，确保每个环节的安全可控。同时，公司分层推进产品安全意识培训，包括面向事业群的体系化课程和工厂的现场培训指导，并依托线上平台提供丰富的学习资源，广泛提高员工参与度。
通过系统化培训与管理措施结合，员工的安全意识显著增强，在保证每个环节符合安全标准的同时，进一步筑牢全面、严谨的企业质量安全文化。该文化不仅强化了员工对安全红线的敬畏之心，也推动了专业技能的整体提升，构建出注重安全、追求卓越的工作环境。
3 多维度设计质量安全
3.1 多维度设计框架
动力电池安全是电动汽车的核心保障，其技术研究围绕本征安全、被动安全与主动安全三个维度系统展开。在此基础上，进一步形成系统化的多维度安全设计体系。该体系融合安全使用窗口理念，覆盖从材料、电芯、模组到系统的全产品链，构建贯穿全生命周期的开发流程。基于对失效机制、触发机制与扩散机制的系统识别以及抑制策略的制定，逐一打通电芯、模组、电池包和系统四个层级，涵盖可靠连接、高压防护、机械安全、过充、过流、内短和危险气体七个维度的“七维四层安全矩阵”，从而实现多层级、全要素的安全开发与管控。
比亚迪电池多维度设计框架不仅确保了每个环节的安全性，还通过系统化设计和管理提升了整体安全性能，确保动力电池运行的可靠性和稳定性。
3.2 多工况系统化防御
电池系统的失效具有时间演变性，主要体现在容量衰减、直流内阻（DCIR）增大、连接松动和断裂等方面[7]。随着时间及循环次数增加，容量衰减和DCIR增大会逐渐加剧，连接应力随振动、膨胀的积累导致界面断裂失效，异物随循环堆积、隔膜蠕变还可能刺破隔膜形成短路，这些问题最终都会导致电池失效。而在实际应用中，电池系统还可能面临底部磕碰、车辆撞击等恶劣工况，其失效演变过程往往从初始损伤逐步发展至极限状态，且伴随出现复杂交互失效，使损伤与失效的界限趋于模糊，相应增加了安全验证结果的判定难度。
针对上述时间演变性失效问题与各类极端工况，比亚迪电池建立了完善且覆盖全域的测试系统，通过系统化测试和管理及时发现并解决潜在隐患。同时，比亚迪电池还大幅提高机械防护标准，针对高集成度设计带来的高压绝缘风险优化热管理和结构设计，确保在恶劣条件下能维持稳定的绝缘性能，并融合热传导、抗冲击、防火、绝缘、预警等多维手段构建热扩散阻断机制。这些系统化测试和管理措施，不仅能全面提升电池系统的安全性能，有效预防和减少电池失效风险，还将外部恶劣工况导致安全风险的预测概率降低一个数量级以上，从而延长电池使用寿命，保障其在多种应用场景下的安全运行。
4 制造CCP管控
4.1 安全CCP全过程识别
比亚迪电池制造CCP管控实践以研究并识别质量安全的CCP为核心，构建安全管理体系。通过贯穿产品开发、工艺设计与制程落地的全流程，系统性识别并管控关键控制点，并构建基于数据驱动的动态监控与闭环机制，实现安全风险的持续改善与有效管控。同时，建立质量安全监控管理系统，包括风险状态可视化、CCP制程监控系统、潜在风险管控系统，以此提升管控的智能化与精准化。
从产品本身到生产过程、作业现场及管理机制，需全方位梳理并识别产品安全管控CCP，主要涵盖产品特性、过程特性、关键工序、风险作业及岗位、管理机制等核心维度。产品安全管理的关键在于前置预防与问题闭环，需通过技术防护与人员防护相结合的方式推动全员参与安全管控，同时建立快速响应机制，确保各类风险处于可控范围，使发现的问题能够彻底归零，最终保障CCP有效落地。其中，针对产品特性与过程特性相关的CCP，需在量产CP（控制计划）、工艺标准及作业指导书中进行明确固化与全面落实，以此确保安全管控要求在全生产周期内保持一致性与持续性。
4.2 CCP管控数字化
比亚迪电池以全面质量管理要求为基准，将数字化技术深度融入风险管控全流程，构建高效协同的风险运作机制，将技术、流程和人员紧密结合，实现“将看不见的风险，用看得见的数据来管理”的精细化要求。
针对数据孤岛、数据加工效率、知识提取能力等共性挑战，比亚迪电池专门搭建设计一体化风险管理平台，依托该平台实现系统间的数据互联、基于数据的深度洞察及风险的提前预测，为风险管理提供全链路支撑。该平台具备计算、判异、导入及控制闭环等功能，能够在数据采集、处理存储等多个层次形成完整的数据管理与应用体系。同时，通过与MES（制造执行系统）的深度集成，平台可实现对工厂生产场景的100%覆盖，支持150余项核心指标的数据实时调用。此外，平台通过异常诊断结果与响应指令的自动推送，可确保在2小时内完成风险检索，并按高、中、低等级实施分级管理、闭环，显著提升制程CCP的管控效率与实际效果。
4.3 制造CCP长效管理
电池制程管理以CCP为核心，依托数字化手段对制程数据进行监控与控制，系统构建长效管理机制，全面提升全员质量安全意识，并系统落实“防止发生、避免流出”的双重防控措施。工厂通过建立专门的质量安全管理组织架构，合理配置资源，保障长效管理机制有效运行。在意识培养方面，通过领导参与、系统培训、体系文件指导等方式，强化全员质量安全意识，确保异常问题整改措施100%推广，新增问题实现快速响应与100%闭环处理。基于设计开发阶段正向识别的产品CCP，从源头上策划防错与拦截机制，综合运用自动化、信息化、防错技术与智能探测等手段，全面提升CCP管控的准确性与有效性，切实杜绝质量安全风险的发生与外溢。
5 结论
动力电池安全是新能源汽车产业发展的关键。为筑牢这一核心防线，比亚迪以刀片电池为技术基石，通过融合多维安全设计与制造CCP管控实践，构建起“质量安全管理体系—多维度设计质量安全—完善制程CCP管控”的全链条安全体系。其中，全生命周期管理贯穿电池从设计到售后的全流程，多维度设计以本征、被动、主动安全结合的架构织就防护网，制程CCP管控则依托关键控制点的精准识别与数字化管理守住生产关口，三者共同构筑起刀片电池“安全护城河”，从技术到制造全方位保障其安全优势。
比亚迪电池的发展历程与技术创新为行业树立了动力电池安全管控的范例。未来，随着新能源汽车产业持续发展，动力电池安全技术将不断迭代，多维安全设计与CCP管控实践也将持续优化，为新能源汽车的安全发展提供更坚实的支撑，推动行业朝着更安全、更高效的方向迈进。
参考文献
[1] 吴芳,罗枫,潘静等，新能源汽车创新对绿色低碳发展的驱动效应及影响机制研究[J], 低碳经济,2025,14(1):114-126.
[2] 杜慧起,李晶华,新能源汽车动力电池技术[M],北京：机械工业出版社,2021.
[3] 刘德强,周龙,郑岳久等,全生命周期电池系统实验室建设与安全管理[J],实验室研究与探索,2024,43(12):172-175.
[4] GB 38031—2025,电动汽车用动力蓄
电池安全要求[S].北京:中国标准出版社,2025.
[5] T/CNECC 001—2024,新能源行业企业合规管理体系规范[S].北京:全联新能源商会,2024.
[6] ISO 26262:2018, Road vehicles -Functional safety[S].
[7] 任崇,电动汽车动力电池管理系统的设计探究[J],专用汽车,2023,(09):9-12.
