編者按：

2018年，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分別完成了127萬(wàn)輛和125.6萬(wàn)輛，然而，在產(chǎn)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)的同時(shí)，新能源汽車(chē)安全事故卻成為了行業(yè)發(fā)展道路上的“攔路虎”。數(shù)據(jù)顯示，從2016年1月到2018年12月，我國(guó)新能源汽車(chē)起火事故共發(fā)生了59起。那么，究竟該如何保證電動(dòng)汽車(chē)的安全？從日前發(fā)布的《電動(dòng)汽車(chē)安全指南》中，或許可以找到一些答案。本報(bào)特摘編部分內(nèi)容，以饗讀者！

基于市場(chǎng)上出現(xiàn)的電動(dòng)汽車(chē)泡水、碰撞、底盤(pán)劃傷后的起火事件，電動(dòng)汽車(chē)安全主要決定于電池系統(tǒng)。而電池系統(tǒng)安全從系統(tǒng)設(shè)計(jì)（機(jī)械安全、熱安全、電氣安全）、安全測(cè)試、生產(chǎn)制造三階段來(lái)保證。

從設(shè)計(jì)抓起

電池系統(tǒng)應(yīng)具備足夠的機(jī)械強(qiáng)度，保證在整車(chē)正常使用的生命周期內(nèi)不會(huì)因振動(dòng)、機(jī)械沖擊等工況引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)于整車(chē)碰撞衍生出電池系統(tǒng)碰撞、擠壓工況，需要結(jié)合整車(chē)設(shè)計(jì)及電池系統(tǒng)安裝位置有針對(duì)性的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以保證電池系統(tǒng)的機(jī)械安全。

應(yīng)分析碰撞過(guò)程中電池箱體及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)（電池模組、高低壓線束）產(chǎn)生的最大變形情況，并結(jié)合電池模組允許的最大變形量來(lái)判斷碰撞過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn);應(yīng)具有吸能效果的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮相應(yīng)材料的塑性要求;應(yīng)具有合理的內(nèi)部加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)，提高整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;考慮電連接件的可靠性，避免碰撞過(guò)程中發(fā)生短路風(fēng)險(xiǎn);提高熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增加防護(hù)設(shè)計(jì)，避免碰撞過(guò)程中冷卻液泄露風(fēng)險(xiǎn)。

電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足相應(yīng)的剛度、強(qiáng)度要求，如外圍采用防撞梁結(jié)構(gòu);合理的電池系統(tǒng)內(nèi)部安全距離設(shè)計(jì);合理的熱管理系統(tǒng)布置，建議液冷系統(tǒng)水管布置避開(kāi)易碰撞側(cè);進(jìn)行合理的電氣系統(tǒng)布置，電池系統(tǒng)內(nèi)的高低壓線束的走線路徑應(yīng)盡量與電池系統(tǒng)的非變形區(qū)域結(jié)構(gòu)相連接，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)絕緣防護(hù)及線束固定。

采用合理的底部裝甲或防護(hù)板設(shè)計(jì);箱體接插件端防護(hù)較薄弱，且易受沙石沖擊，建議增加防護(hù)板遮擋。

通過(guò)熱管理系統(tǒng)對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行加熱、散熱、均衡、保溫;電池系統(tǒng)內(nèi)部要有防止熱擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);關(guān)鍵部件的阻燃設(shè)計(jì);來(lái)確保電池系統(tǒng)的熱安全。

根據(jù)鋰離子電池結(jié)構(gòu)及工作原理可知，無(wú)論在高溫或是低溫，都有引發(fā)電池?zé)崾Э氐娘L(fēng)險(xiǎn)，而電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是結(jié)合 BMS 控制策略和調(diào)整功能，控制電芯工作在舒適溫度范圍內(nèi)、并降低電芯之間的溫差實(shí)現(xiàn)性能均衡，從而保證系統(tǒng)熱安全并延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命。要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，需從冷卻、加熱、保溫三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還需保證整個(gè)系統(tǒng)的氣密安全，不允許發(fā)生冷卻液泄露。

此外，電池間的電連接也會(huì)影響熱失控?cái)U(kuò)散。為延緩熱失控?cái)U(kuò)散，延長(zhǎng)乘員逃生時(shí)間，電池系統(tǒng)的零部件應(yīng)盡量選用阻燃等級(jí)較高或者不燃燒的材料，這樣即使在熱失控的極端環(huán)境下，這些零部件至少不會(huì)進(jìn)一步加劇反應(yīng)。

電氣絕緣方面，電池系統(tǒng)的絕緣設(shè)計(jì)應(yīng)滿足 GB/T18384 或企業(yè)要求;通過(guò)絕緣材料來(lái)提供觸電防護(hù)的，則電氣系統(tǒng)的帶電部分應(yīng)當(dāng)全部用絕緣體覆蓋;絕緣材料應(yīng)能承受電動(dòng)汽車(chē)及其系統(tǒng)的溫度等級(jí)和最大工作電壓;絕緣體應(yīng)有足夠的耐電壓能力，進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)不應(yīng)發(fā)生絕緣擊穿或電弧現(xiàn)象。

測(cè)試需要“火眼金睛”

電池系統(tǒng)級(jí)驗(yàn)證主要是驗(yàn)證電池系統(tǒng)完整的性能和功能，可考慮以下幾個(gè)方面：

按照 GB 31467.3-2015 要求，通過(guò)振動(dòng)、機(jī)械沖擊、跌落、翻轉(zhuǎn)、模擬碰撞、擠壓、溫度沖擊、溫?zé)嵫h(huán)、海水浸泡、外部火燒、鹽霧、高海拔、過(guò)溫保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)測(cè)試。

建議進(jìn)行帶載振動(dòng)試驗(yàn)，充分發(fā)掘連接異常及溫升異常，評(píng)估安全可靠性（振動(dòng)時(shí)充放電）。建議進(jìn)行動(dòng)態(tài) IP 模擬測(cè)試（振動(dòng)、沖擊整車(chē)涉水等）。建議采用同一測(cè)試樣品在環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、振動(dòng)狀態(tài)下同步進(jìn)行多因素應(yīng)力綜合評(píng)估，評(píng)估完成后對(duì)該測(cè)試樣品再進(jìn)行 IP 防護(hù)等級(jí)評(píng)估，應(yīng)能夠滿足 IP 防護(hù)等級(jí)的要求。

生產(chǎn)過(guò)程“防微杜漸”

電池系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中的安全防護(hù)要求，包括嚴(yán)格按照工藝流程裝配，裝配過(guò)程中避免出現(xiàn)壓線等現(xiàn)象，防止操作中短路。生產(chǎn)及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)單體、模組、系統(tǒng)及關(guān)鍵部件（熔斷器、接觸器等）進(jìn)行必要的防護(hù)，避免因磕碰、跌落等造成安全隱患。生產(chǎn)及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中裸露的 BMS 或采集板應(yīng)進(jìn)行有效的靜電防護(hù)。

電池系統(tǒng)宜具備手動(dòng)維修開(kāi)關(guān)或 Fuse。生產(chǎn)及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，電池系統(tǒng)上的維修開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)拔掉插頭并蓋上防護(hù)蓋，確保切斷電池系統(tǒng)對(duì)外的高壓輸出，電池系統(tǒng)上的高壓連接器應(yīng)裝有防護(hù)蓋，確保操作人員安全。

對(duì)模組、殼體的連接硬點(diǎn)進(jìn)行必要的防護(hù)，避免因部件變形造成緊固點(diǎn)失效。對(duì)柔性或易變形部件（如密封墊、發(fā)泡硅膠）等進(jìn)行工裝防護(hù)，避免因部件變形造成失效。電池系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)對(duì)帶電部件及連接點(diǎn)進(jìn)行有效的防護(hù)，滿足 GB 4208 中規(guī)定的 IPXXB 防護(hù)等級(jí)要求，防止在生產(chǎn)或維護(hù)過(guò)程中因人員誤觸導(dǎo)致的安全隱患。