电动车蓄电池安全性的相关探讨 _产业评论·汽车大世界

　　随着新能源汽车的快速发展，新能源电动车的碰撞安全已经成为一个核心技术问题。新能源电动车碰撞安全应该分为汽车本身的结构安全和蓄电池安全。

　　前者和传统能源汽车一样需要考虑结构耐撞性、乘员约束系统，以确保碰撞中减少乘员的伤害。

　　蓄电池安全涉及到蓄电池在车辆中的布置、安装、绝缘、散热等等，在车辆停放、充电、行驶中不能出现漏电、自燃，在碰撞中能够及时切断总电源，避免蓄电池发生短路造成爆炸和自燃。

　　目前全球量产(已经试运行，销售量在300辆以上)新能源电动车都是在原有的传统能源汽车上进行改进设计，结构耐撞性和乘员约束系统都借用传统能源汽车，具体参数做适当调整，这些技术已经相当成熟。但是蓄电池安全还需要进一步开展研究和试验。在2011年由中国汽车技术研究中心主持新能源汽车碰撞安全法规制订工作，国内多家汽车企业参与，在会议当中争论最多的就是蓄电池安全问题。

　　去年国内外相继发生了电动轿车和大客车的自燃或碰撞之后燃烧的事故，因此在今年国内发展电动汽车尤其重要的是蓄电池在碰撞之后的安全，同时还须关注蓄电池充满电状态的碰撞安全。

电动车的蓄电池布置和相关试验

　　电动车的蓄电池布置是电动车开发中的重要技术。根据目前蓄电池发展水平，一辆1.5t的电动车如果要一次充电行驶120km，则需要约200kg重的蓄电池包，通常蓄电池分为两大块。第一大块设置在中央通道和驾驶员座椅下方；第二大块设置在原来的油箱位置。蓄电池箱并非完全封闭，通常前后都留有进风口和出风口，由小型电风扇提供流动空气对蓄电池进行风冷或由循环冷却液进行水冷。

　　单体蓄电池在定型之前需要完成跌落、针刺、热箱、充电、放电等试验。由于蓄电池包　　由若干个蓄电池模块连接而成，蓄电池的排布和冲击状况下的损伤，需要进行大量的研究工作。目前最有效的方法是进行滑台试验，将蓄电池包安装在简易车身上，由滑台设备模拟50km/h，进行正面碰撞试验，以考验蓄电池包在高加速度冲击下的耐冲击性能。在完成滑台试验之后才能做整车碰撞试验。

　　整车碰撞试验按照传统车辆做正面碰撞、侧面碰撞、后部碰撞等，人体伤害值与传统车辆一致，但是必须增加对蓄电池箱的电压检测，以检验绝缘电阻是否正常工作。

　　试验室为了保证试验安全，防止出现电动车碰撞试验中，燃烧爆炸对试验室设备的损害，要求电动车在试验前只能充30％以下容量的电量。厂家为了进一步保证安全则只充15％左右，但这显然与实际交通状况不一致。这是2011年中国新能源汽车碰撞安全法规制订工作当中探讨的重要问题之一。

整车浸水安全问题

　　目前电动车还没有广泛普及，其中一个重要的原因就是行驶里程相对于传统能源汽车太少。传统能源汽车一次加油后通常可以行驶500km以上，但是目前电动车的行驶里程则在120km左右，很难满足日常行驶使用要求。目前的充电技术，慢充要8h，快充要40min以上，并且充电网络欠缺，严重限制了电动车的广泛普及。

　　目前电动车发展的主要瓶颈是蓄电池增容，随之而来的则是蓄电池安全问题。新能源电动车都采用380V左右的高压电，虽然做了大量的绝缘工作，包括蓄电池盒刷绝缘油漆、电路的接头采用橡胶绝缘、安装控制系统绝缘电阻等等，但是随着使用时间增加，这些绝缘的耐久性问题必然会出现，包括橡胶老化、绝缘油漆层磨损等等，都会产生漏电的风险。

　　“水电不相容”这是工业当中的常识。目前所有的电动车在出厂前做了雨淋试验，但是没有任何厂家做过整车浸水试验。由于蓄电池箱不是完全的密封结构，需要设置进风口和出风口，在整车浸水中必然会造成蓄电池箱进水，一旦出现漏电现象则产生人员伤害。目前，中国很多城市的市政排水设施落后，内涝已经成为雨季经常发生的事情。电动车一旦发生浸水事故，则必然是全部报废，并且放电之后造成的损伤更加严重。

蓄电池满载碰撞试验的安全防范

　　为了进一步检验新能源电动车的碰撞试验安全性能，厂家通常会做电动车满载或者准满　　载(充70％~90％电量)的碰撞试验，在国内外都出现过研发过程中电动车碰撞试验起火燃烧事故。在传统能源汽车碰撞试验中，由于油箱内是以水代油，即使发生严重泄漏也不会造成燃烧和爆炸，在整个碰撞试验中试验室是安全的。但是电动车满载碰撞试验一旦发生蓄电池箱内蓄电池短路，则可能会在几十秒之内造成自燃和爆炸事故，不仅损坏了车内的假人、数采设备、车内摄像等(价值300万元人民币以上)，而且有可能造成引燃其他设备和车辆，造成更大的损伤(当然，也可能不立即燃烧，如Volt)。

　　国内外碰撞试验室内大多只设置了手提式泡沫或者干粉灭火器，这些只能扑灭表面的明火，但对于突然发生的电动车自燃不能发挥扑灭作用。电动车自燃类似于煤堆自燃，都是在内部持续发热，即使扑灭了表面的明火也会很快再燃烧。因此，在做电动车满载碰撞试验时，可以考虑到附近的消防队租用一辆泡沫消防车，在碰撞试验时将所有的玻璃全部打开(传统能源汽车只打开前门玻璃)，一旦发生碰撞自燃事故则立即扑救，用泡沫将整个车辆包住，防止空气进入加剧燃烧。泡沫打出后本身的温度很低可以吸收热量，持续打半个小时的泡沫对车辆进行散热。等蓄电池箱热量全部散失之后才能认为试验室已经安全。

　　根据多款电动车碰撞安全的研发经验，建议如下：

　　第一，尽快推出中国电动车碰撞安全法规，对蓄电池安全进行重点考核，并尝试性开展电动车涉水试验；

　　第二，必须要解决蓄电池增容和蓄电池安全之间的矛盾，做好蓄电池绝缘工作，不仅要保证在交付之时不能漏电，而且要保证在5~8年的使用期内也不能漏电。绝缘可靠性问题需要用时间来检验，毕竟电动车发展时间有限，现在没有问题不代表以后没有问题。

　　第三，开展电动车满载碰撞试验，虽然试验非常危险，但是这代表了电动车日常行驶状况，在试验之前做好准备工作，租用大容量泡沫消防车。

　　随着新能源汽车的快速发展，新能源电动车的碰撞安全已经成为一个核心技术问题。新能源电动车碰撞安全应该分为汽车本身的结构安全和蓄电池安全。　　前者和传统能源汽车一样需要考虑结构耐撞性、乘员约束系