年以来,我国新能源汽车技术不断突破和成熟,与此同时,纯电动汽车安全事故也面临着倍增的趋势。截至今年上半年,国内共发生纯电动汽车起火事故8起、涉及特斯拉、川汽野马、江铃、众泰等品牌。据统计,由碰撞引起的电池起火,是纯电动汽车起火事故的主要原因之一。随着具有针对性的碰撞测试出台,纯电动汽车即将面临安全性大考。
新规倒逼产品品质提升
纯电动汽车作为一个新生事物,动力来自电池,电池在高速碰撞后的安全性,如是否会着火、爆炸、导致人员触电、释放有害气体,车体结构是否安全等诸多问题,都是关乎每位消费者生命财产安全的大事。国外新能源汽车上市前都会对其进行碰撞测试,如欧洲新车安全评鉴协会(E-NCAP)年起就对特斯拉和宝马i3进行了碰撞测试。美国道路安全协会(IIHS)年公布了对雪佛兰沃蓝达、丰田普锐斯插电版、宝马i3、特斯拉ModelS四款新能源汽车的碰撞测试成绩。
从纯电动汽车/混合动力汽车安全的碰撞测试细则来看,显然比新能源车企自身的安全要求更为严格,测试方将直接购买新车测试,杜绝企业为测试量身定做车辆的嫌疑,也可将其产品安全性更彻底地暴露在消费者眼前。车辆安全性的高低在一定程度上决定了车企能否生存下去,对于那些没有经过碰撞测试的新能源车企或造车新势力来说,想要获得消费者认可,拿出优秀的碰撞测试成绩才是最直接有效的方式。
对于纯电动汽车来说,发生碰撞后如果一旦电池包损坏,车辆很可能发生燃烧甚至爆炸。而在纯电动汽车专属平台上制造的产品,电池、电机、逆变器等设备一开始就被整合进整车结构之中,因此电池和相关组件属于承受碰撞负荷的一部分,在设计过程中需要考虑碰撞过程中分配冲击负荷,让伤害最小化。因此,车辆的结构设计在很大程度上决定了其是否安全。
中国汽车技术研究中心标准所总工程师周荣说。
不管是因为什么原因引起,纯电动汽车安全事故的根源都在于电池热失控。”中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高说,“首先是电池单体电芯热失控,其间的发热量可以使电池的温度升高℃~℃;接着热失控会在电池模组中像放鞭炮一样迅速扩展,车辆冒烟、起火甚至爆燃。热失控造成的危害程度及连锁反应的速度,与电池材料的热稳定性密切相关。电池管理系统(BMS)在探测此类事件中起着关键作用,在某些情况下可以启动冷却系统的开关。但在车祸或火灾中,BMS往往无法控制热失控。因此,在纯电动汽车的设计之初,充分重视设计过程中对于减缓电池热失控所带来的危害至关重要。”
由此可见,纯电动汽车的安全性表现,与车辆产品设计之初是否充分考虑其结构安全息息相关。有分析指出,目前我国汽车市场中相当一部分由燃油车改制而来的纯电动汽车,在这方面均有所欠缺。随着碰撞标准的出台,现有产品能够通过测试并取得理想成绩的车辆恐怕不多。
工业和信息化部装备工业司司长李东认为,确保纯电动汽车安全,既涉及全产业链,也涉及产品的全生命周期。从全产业链角度看,事故原因涉及电池单体、电池组和管理系统、线束、高压部分、充电桩、充电站等;从全生命周期看,涉及电池及整车的制造存储、运输使用维护、报废回收拆解等各个环节。
纯电动汽车安全技术涵盖动力电池、整车和充电基础设施三部分。”欧阳明高说,就电池企业而言,必须千方百计地将热失控的风险和危害降到最低。目前,我国动力电池企业的磷酸铁锂技术已经相对成熟,三元正极、石墨负极单体电池的安全性也取得了大幅提升,在阻燃隔膜、阻燃电解性、阻燃安全性方面都实现了创新,单体电池产品的检测结果与国外没有特别大的差距。
确保纯电动汽车安全,整车企业更是责无旁贷。其中,科学的安全理念、严谨的开发流程、超越同级的碰撞保护性能、完善的电子电气安全保护方案都必不可少。“比亚迪纯电动汽车在防水性能、长安纯电动汽车的碰撞安全性、上汽荣威纯电动汽车的安全保护方案,都具备较强的技术领先优势。”欧阳明高说。他同时表示,与国际先进水平相比,我们还有更多需要学习的地方。
文:韩冬编辑:郭晨
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