“不管是国家的法规还是标准,包括企业的一些技术层面的研发都做到以人为本,切实的解决产品的安全风险和隐患,才能正常的推进新能源汽车产业的健康和可持续发展。”6月1日,在电动汽车资源网主办的“2017第三届中国新能源汽车运营商与车企对接采购交流会暨新能源汽车整车企业与零配件企业技术交流论坛”上,叶磊呼吁。

国家客车质量监督检验中心新能源汽车中心副总工程师叶磊

6月1日下午,大会主题为“关键零部件可靠性、安全性及降成本技术创新路线”,国家客车质量监督检验中心新能源汽车中心副总工程师叶磊作题为“电动汽车安全测试技术要点剖析”的精彩演讲。

电动汽车资源网整理叶磊工程师演讲的主要内容如下:

叶磊演讲内容主要包括四个方面:1.近几年新能源汽车安全事故分析;2.新能源汽车安全技术标准现状;3.新能源汽车的安全技术分析;4.新能源汽车安全的建议以及思考。

新能源汽车安全事故分析

据不完全统计,2016年国内被报道出来的新能源汽车起火事故共计29起,总计40辆车,其中,客车领域共计18起起火事故,占比62%,是电动汽车起火事故的主力;其次是乘用车领域,共有10起事故,占比35%;最后是专用车,仅有1起事故。粗略计算,平均每100万辆新能源汽车发生火灾次数约为27次,到2020年我国新能源汽车保有量将达到500万辆,火灾事故将达到133次。

从新能源汽车起火月份来看:7月、9月发生的起火事故最多,其中7月发生事故5起,涉及事故车辆9辆;9月发生事故4起,涉及事故车辆11辆。

从新能源汽车起火原因来看:由自燃引发的事故最多为9起,占31%,可见由动力电池原因导致的自燃仍是新能源汽车起火事故的首要原因;其次是由于零部件故障造成的起火事故6起,占比21%;再次是由于充电和浸水所致各占比10%。

从新能源汽车起火类型来看:纯电动汽车是起火事故高发的车辆类型,占比高达79%;其次是油电混合动力占比10%,然后插电式混合动力7%,最后未披露动力类型的占4%。

从新能源汽车起火领域来看:客车领域共计18起起火事故,占比62%,是电动汽车起火事故的主力;其次是乘用车领域,共有10起事故,占比35%;最后是专用车,仅有1起事故。

总结起来可以说新能源汽车火灾事故主要是电池引起的:1.高能量的动力电池带来的起火、爆炸的可能;2.大质量的动力电池对乘员及第三方的潜在机械伤害;3.高电压的动力系统直接接触、间接接触造成的电击伤害;4.含有化学液体的动力电池对乘员及第三方的潜在腐蚀性伤害;5.操作功能与传统汽车的区别对车辆功能安全提出新要求。

我国新能源汽车安全技术标准现状

上图标有蓝色、红色和绿色,GB/T 31485和GB/T 31467.3可能会形成一个强制性的标准,GB/T 31384.1~3会形成一个整车的强制性标准,另外工信装377号文也会形成一个强制性标准的姿态呈现在行业标准里面。

GB/T 31485主要是单体和模组的化学的保护;GB/T 71467.3主要是系统和电池包方面的化学防护;GB/T 18387这个标准主要是整车层面,是对电磁能的防控;GB/T 31498电动汽车碰撞后安全,对电动汽车高压控制系统的一些电能和化学能的一些防护;GB/T 31384系列标准,主要从整车层面针对电动汽车动力系统所提出的安全通则,第二部分是功能安全和故障防护方面提出一些新的要求,最后一个部分主要是人员触电防护,有基本防护还有单点失效防护,绝缘配合、耐高压防水等方面的一些测试方式及要求。GB/T 31498,是碰撞后的系统,对一些化学能的防护;GB/T 24549,整车层面的,对于化学能的一些防护。另外就是工信装377号文,对电能、结构安全的防护目标。

相比于QC/T 743,GB/T 31485增加了单体海水浸泡、温度循环、低气压和模组跌落、海水浸泡、温度循环、低气压等7项新的检验要求。结合GB/T 31485-2015,构成了从电池单体、模组、到动力电池包和动力电池系统的完整的化学能防护规范要求。GB/T 18384-2015从整车层面针对电动汽车动力系统所提出的安全通则,共分3个部分,更侧重于针对电能和功能的安全规范和故障保护。GB/T 24549-2015从燃料电池汽车所特有的燃料系统、燃料电池系统、动力电路系统及功能等方面提出了安全规范和故障保护等要求。

电动客车安全技术条件针对目前国标中电池热失控、热扩展、客车碰撞等缺失项目,提出试验方法和要求;充分考虑现有国际标准、传统客车和电动汽车相关标准,借鉴已有的上海、北京等地方标准,吸纳企业产品研发经验和企业标准。

影响新能源汽车安全的关键技术解析

新能源汽车安全主要分为三个方面:动力电池安全、整车安全、充电安全。

动力电池安全包括:结构安全:振动、机械冲击、跌落、挤压、翻转、碰撞、刺穿;电安全:过充电、过放电、短路、低温充电、电击、灰尘污染、涉水、水淹、火烧、湿气;热安全:外部高温、大阻抗;化学安全:腐蚀性、可燃性;功能安全:BMS冗余功能、电磁兼容;环境安全:温度冲击、湿热循环、高海拔、电磁兼容。

整车安全包括:碰撞安全:营救保护、机械保护、高压保护;电气安全:高压安全、充电保护、涉水、浸水等;功能安全:控制策略、EMC;化学安全:腐蚀性、可燃性;维修安全:维修过程的人员保护。

充电安全包括:充电设施安全:安全防护、建设规范等;充电策略安全:车辆充电策略安全、充电基础设施充电策略安全;冗余保护安全:对控制系统冗余保护机制。

对电动汽车安全的建议及思考

叶磊表示,车辆生产企业与运营企业绝不是对立面,而是共同体,需要双方的共同努力减少车辆在运营过程中的安全事故。加强车辆生产企业和运营企业在运营车辆上的使用、维护保养等方面的沟通;建立良好的管理制度,包括驾驶员安全教育培训、车辆日常维护、应急操作指南等制度;加强对电动汽车的监测,对车辆运行状态、电池温度、剩余电量等数据进行实时监控,为车辆安全运行提供保障;进一步落实车辆生产企业对车辆的监管责任,监管不能仅仅依靠地方和国家,毕竟企业掌握的数据最多、最全面。

最后,叶磊举例,1kg磷酸铁锂电池蕴含的能量相当于0.1kgTNT炸药,12m纯电动城市客车约装200kWh的电量,所含能量大概有170kgTNT炸弹所含的重量。1kg的TNT炸弹相当于200g手榴弹的威力。既然炸弹能跟电池做对比,为什么新能源汽车发生那么多事故,但是很少有人员伤亡事故发生?因为锂电池有一个最大的区别,就是有一个很好的BMS系统,这个系统可以控制电池的能量,它的能量要不不释放,要不瞬间释放,这才是它的可怕之处,叶磊表示。

在目前,新能源汽车相对于传统汽车也算一个比较新的新鲜事物,传统汽车经过100多年的发展,它的技术在不断积累,但事故在全球范围来看每天都有。随着新能源汽车功能越来越丰富,技术复杂程度越来越高,环境不断的变化,我们所处的安全环境也越来越多。没有谁愿意拿自己的生命去尝试一个不安全、不可靠的产品,叶磊呼吁,不管是国家的法规还是标准,包括企业的一些技术层面的研发都要做到以人为本,切实地解决产品的安全风险和隐患,才能正常的推进新能源汽车产业的健康和可持续发展。