車網中國 綜合新聞 隨著新能源汽車后補貼時代的到來，技術發展與運營創新成為當前形勢下推動新能源汽車行業進步的重中之重。12月21-23日，以“后補貼時代技術創新發展思路”為主題的2016第三屆中國新能源汽車總工技術峰會暨第二屆運營商與車企對接采購交流會在深圳中海凱驪酒店盛大舉行。本次大會由電動汽車資源網、中國新能源汽車總工技術峰會組委會主辦，數百位來自國內領先的主機廠、核心零部件企業、運營商、行業院校機構等各領域精英齊聚深圳，共同參與這一專為新能源汽車人打造的行業盛會。

風度(常州)汽車研發院有限公司副院長伍戰平做題為“新能源汽車集成技術之安全集成”的演講,集中討論新能源汽車安全設計和使用的八個常見問題。
 

大會為期三天，21日下午的會議圍繞“整車企業技術創新及降成本策略”邀請業內專家、學者與國內領先的主機廠、核心零部件企業等各領域精英展開探討。風度(常州)汽車研發院有限公司副院長伍戰平做題為“新能源汽車集成技術之安全集成”的演講,集中討論新能源汽車安全設計和使用的八個常見問題。演講內容摘要如下：
 

一、新能源汽車與傳統汽車的差異
 

新能源汽車和傳統汽車的差異主要在于一個“電”字，所以在安全設計和使用方面就得圍繞“電”字。
 

百人會安全報告中，整理了2011年-2016年7月全球新能源汽車典型安全事件的不完全統計，其中自燃事故23起，碰撞事故6起，充電事故7起，涉水事故3起，其他事故6起，不明原因事故4起。
 

二、車載動力電池安全—浸泡水安全嗎?
 

從電解液和隔膜以及正極材料都需要考慮車載動力電池的安全，尤其是熱穩定性。比如三元金屬氧化物正極材料在達到一定高溫時，會發生還原反應，產生氧氣，不利于熱穩定性。
 

從電池單體的設計角度，泄壓閥，PTC，電流切斷保護裝置，以及鋼體外殼等，都有助于提升單體安全防護。
 

從電池包的設計考慮，防止單體熱失穩的連鎖反應(或者俗稱“放鞭炮”)至關重要。同時采用各種傳感器，加強實時監控。密封設計要求滿足IP67，保證防塵和涉水安全。
 

三、車載高壓安全—能觸碰嗎?
 

傳統的燃油車12伏(商用車24伏)，都沒有涉及到高壓。那為什么要重視高壓安全?
 

據IEC數據，人體的電阻大概是1000歐。人體生物學的測試表明，60毫安的電流通過，人會感覺到痛。這也是為什么美國交通安全法規定義直流60伏(交流30伏)為高壓。傳統的車載低壓系統可以直接接地，但是高壓不能直接接地，而且有絕緣電阻的相關標準。而絕緣電阻的標準(比如美國標準的500歐/伏)和人體生物學的測試結果是相關的。
 

那么觸碰新能源車車體安全嗎?如果高壓系統和車體是正確絕緣的，碰觸是安全的。
 

四、車輛碰撞安全相關：
 

(一)新能源車耐碰撞嗎?
 

美國的電動汽車安全設計以FMVSS305為中心，兼顧NCAP星級評定和保險社的安全等級評定，涵蓋了前碰、側碰和追尾等。在測試過程中最有挑戰性的大概是側面的圓柱碰撞(模擬實際行駛中碰撞電線桿或者樹木等)，圓柱碰撞測試內容還包括碰撞后的360度靜態翻轉。
 

具體的一個例子是雪佛蘭沃藍達(Chevy Volt)。在美國交通安全局完成側面圓柱碰撞試驗，各項指標都滿足。碰撞后車輛放置三個星期以后發生了一起自然起火事故。詳細調查后判定，在側面的碰撞中可能影響了電池包內部的一些結構，尤其是冷卻結構，造成冷卻液滲透泄漏，引起電池包內部短路自燃。根據這個調查的結果，通用汽車也對沃藍達的電池包結構進行了改進。
 

新能源汽車電池和燃油汽車燃油的能量密度不在同一個量級。1公斤汽油燃燒釋放的能量大致相當于100公斤動力電池包儲存的能量。油箱相對而言比較小容易保護，就像人的心臟在很好的地方被保護。但是純電動汽車的電池包，為了滿足一定續航里程的要求，在汽車底部布置區域比較大。這就增加了安全防護的難度。
 

具體的一個例子是特斯拉S型電動車，在高速公路上行使的時候，前面車上掉了一個物體，在路面上直接撞到特斯拉電動車底部，電池包底部就被刺穿了，而且導致電池起火燃燒。所幸車上乘客有足夠時間逃生，最終沒有造成人員傷亡。安裝在車底下的電池包做好底板防護并且電池包周圍設計好防護板也很重要。
 

(二)救援能用水滅火嗎?
 

關于新能源汽車安全救援的問題，這里引用的是日產聆風的資料，尤其是安全救援問題。救援手冊里面特別講到，用水的時候不能用小量的水，要用大水沖。還特別強調前去救援的人一定要穿好PPE，PPE就是個人的防護設施。如果是局部小范圍起火，要用ABC類干粉滅火器。一輛帶高壓系統的新能源汽車，在車體發生碰撞以后的救援作業(包括車體切割)，也要特別小心這個車體是不是仍然有很好的絕緣狀態。
 

五、充電安全—能從樓上甩線嗎?
 

新能源汽車越來越普及，普通消費者的安全認識也需要逐漸增加，以確保更加安全的使用，其中就包括充電設施的安全問題。
 

百人會里面也特別強調了充電樁質量也需要大家關注。百人會安全報告，某一電動汽車品牌對新標準的符合性進行的車樁匹配實驗：
 

特斯拉電動車發生過一起在超級充電樁的自燃事件。但是電池沒有發生爆炸，也沒有人員的傷亡，估計是高壓分線盒里面出現了短路。缺乏正確防護，缺乏正確監控手段，簡單地從住宅樓甩線給新能源車充電是不可取的。
 

六、EMC/EMI—心臟病人可以使用或者接近新能源汽車嗎?
 

電磁兼容設計目的是要達到一個預期的功能，各系統互不干擾，而且對外界沒有污染，滿足相應的要求。 產生電磁干擾的條件包括(1)突然變化的電壓或電流，即dv/dt或dI/dt很大;(2)輻射天線或傳導導體。電磁干擾傳播特性設計考慮因素包括：(1)信號回路的電磁干擾抑制;(2)電磁干擾濾波技術;(3)電磁屏蔽技術;(4)接地與搭接技術;(5)電磁干擾抑制。
 

如果有心臟病病人帶著心臟起搏器靠近電動汽車，安不安全呢?美國非常知名的梅奧診所(Mayo Clinic)專門做了一個實驗，讓心臟病人戴著心臟起搏器，操作豐田普銳斯，觀察他們的反應，結論是普銳斯對他們是安全的。一方面心臟起搏器要滿足相應的抗干擾標準，另一方面，新能源汽車要滿足相應的輻射干擾要求。將來大功率的無線充電更需要充分考慮。
 

七、行車安全—沒有聲音就一定好嗎?
 

電動汽車是由電機驅動，沒有內燃發動機的轟鳴聲，低速行駛時非常安靜，尤其是在時速低于20公里/小時的情況下。這導致在一些小路行駛時悄無聲息，市區禁鳴時，前方行人往往無法感知后面的車輛。為提升電動汽車的行車安全，很多廠家都會為電動車配備模擬發動機聲音的裝置，啟動后車輛會模擬出內燃發動機的轟鳴聲，提醒路人避讓。不過，有些車的模擬聲仍然小的可以忽略。
 

這對行人來講，卻是潛在的安全隱患。近日，美國為了行人安全正式頒布了新能源車的最低聲音要求法規FMVSS141。該標準規定，從 2018年9月1日起，市場上的4.5噸以下新能源車在速度每小時低于20英里(約合32 公里/小時)的情況下，必須自動發出噪音以提醒行人。
 

八、智能互聯汽車安全—網絡安全問題
 

因為大家都很關注智能互聯汽車及網絡安全，這里多講幾句。也可以說這個話題是EMC/EMI安全問題的拓展。SAE J3061是專門討論這個話題的。
 

黑客攻擊手段，首先是信息安全，黑客可以通過與總線通訊交換車輛數據，控制車輛部分功能;其次，環境感知部分的各類傳感器，也是汽車為了感知外部環境新設的數據入口，黑客可以模擬超聲波、毫米波、激光雷達的返回波模擬外部環境，使車輛對周圍障礙判斷失誤，從而引發安全事故;第三，充電時充電基礎設施及BMS也存在被外界控制的風險。黑客可以利用汽車系統的漏洞及對車輛相關環境設施的控制對車輛進行攻擊。