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电动汽车动力电池装在哪里更安全？

时间:2012-11-06 16:08来源:电动汽车时代网 作者:admin
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   由于近两年来发生了几次起火事故，人们对新能源汽车的安全性能尤为关注。在日前举行的“2012新能源汽车产业发扎与合作高峰论坛暨项目对接洽谈会”上，中国汽车技术研究中心高级工程师王芳介绍了汽研中心在电动汽车及核心零部件方面的标准制定与测试情况。
    在电动汽车碰撞方面，汽研中心已经进行100余辆车(包括纯电动汽车、混合动力车和插电式混合动力车)的测试，其采用的标准与传统燃油车是一样的。王芳介绍说，国家确定电动车为未来新能源车辆的技术发展方向后，有关电动车各项技术的国家标准都在紧锣密鼓的制定和修订。随着一系列国家标准的制定成功，中国有将出台一个专门针对电动车测试的评价体系，该体系会向CN-CAP一样，为汽车制造厂家和消费者，提供参考依据。且中国有望成为第一个出台该体系的国家。
    会后，王芳接受了记者的采访，进一步阐述了她对动力电池安全的一些见解。目前国外对电池包非常重视，而我国的电池包的考核标准也在立项、制定当中，预计在2013年逐步推出。王芳介绍说：“下一阶段我们主要有三项工作：高功率型电池包(用在混合动力车上)、能量型电池包(用在纯电动汽车上)以及电池系统的安全要求——因为现在大家对电池包的要求也是越来越高，所以这些工作也是马上要开展的。”
    关于各家企业动力电池安装位置不同带来的问题，王芳表示不论(车企)的安装方式是什么样的，“但我们的测试标准是唯一的，测试的结果当然会不一样。电池安装在什么地方最安全，需要通过测试来验证，例如(电池)安装在四轮中间的底盘上和装在后备箱里当然是不一样的——电池装在后备箱里，在做后碰撞测试的时候出现危险的可能性就会大一些。这样(的测试)有可能引导设计者朝越来越安全的方向去走。”
    针对电池技术路线种类繁多的现状，标准制定部门将会用什么样的标准来促进它们健康发展呢？王芳指出，对于不同的电池(如锂电池、镍氢电池和超级电容器)都会分别制定不同的行业标准。“现在进行的电池包碰撞实验——严格来说应该是挤压试验，‘碰撞’是动态的、带了加速度的，而挤压试验是静态的推力的试验，所以两者并不能完全对等。部分企业觉得目前的标准比较苛刻，是因为他们认为国际上的标准是要求车辆在经受时速50公里时，电池包能够承受100千牛的压力就可以了——要注意的是国际标准还强调‘电池是安装在安全区域内’(即距离车体外围400毫米)——但在测试过程中我们发现国内的标准并不是很高(在承受500千牛压力的情况下变形小于50%)，而且这个标准也不是强制性的标准，我们现在正在要求国内外企业提供他们更详细的测试数据，从而制定更为合理的标准。”
    “在标准的制定中，我们重视安全，但也会在合理的范围内。现在三元体系确实能量密度高，但安全性方面还有一些地方有待攻关。对于三元体系和高能量电池的发展还存在一定的争议，我觉得安全性还是首要的条件之一。”那什么样的电池更安全呢？王芳强调“安全技术是逐步提高的，没有绝对安全、而是不断进步的。即使是通过我们的安全性测试、得到安全认证的产品，仍然不能保证绝对安全。企业拿来测试的都是刚出厂的新电池，但是当电池放在车上使用了一定时间之后，你能保证他安全么？另外，每一个司机的驾驶习惯不同，也会影响到电池的安全性能。所以我们只能保证在一定的安全性的基础上，在电池(以及车辆)的安全范围内来使用它，以降低事故发生的几率。”
    以下为中国汽车技术研究中心高级工程师王芳的演讲全文：
    王芳：各位领导专家同行，下午好。首先感谢一下会议主办方的邀请，有这个机会跟大家一起探讨交流关于新能源汽车的标准法规以及论证，以及论证过程中遇到的一些测试方面的技术的问题。其实我刚刚来，看了一下咱们的日程上面的主题，可能咱们下午的板块，我看了集中在动力电池方面的讨论。其实我本人也是，我的专业方向是电池这一块，现在主要工作是负责电动汽车上面的三电，电池电机电控的测试，我最擅长还是电池。
    但是我们整个中心新能源测试，所有项目的协调可能主要我负责，因为咱们会议的主题关于新能源汽车方面的，我想把整个新能源电动汽车的标准体系，跟大家介绍一下，有一个沟通和交流。我的报告分三个部分，首先介绍电动汽车的标准体系。
    电动汽车汽车工信部管理这一块，测试满足的检测标准常用的26项，电动汽车这一块22项，四项燃料电池，目前不是强制检验标准是推进的标准。我们中心介绍一下组成：电动汽车标准委员会现在挂牌在汽车车辆分技术委员会下面。在谁标准制定以后，归到电动汽车标准化管理部门，也就是说，全国国家标准化管理委员会，以及执行的工信部下面。
    在上面电动汽车这一块标准制定，还是也是目前电动汽车的标委会42个委员来自不同的单位，比如说整车企业，零部件企业，一些研究院所，检测机构以及一些相关的管理部门。这些委员总体来负责一些标准审查和制定相关工作，但是在指定过程中更多的参与是我们下面的整车企业，零部件企业，所以说制定标准的时候分成很多的工作组，包括整车汽车工作组和电动汽车碰撞安全，主动安全这一块。另外，分成了零部件包括电池工作组，电机工作组，以及充电接口。在这里，可能目前来说，零部件这块值得大家关注的电池的工作组，而且目前工作组进行了改组的时候，人数从去年40多人增加到70多人还是在控制的情况下。
    目前电动汽车现行标准，这里面分了一下，后面三列第一列公交管理这一块，主要涉及22项标准。第二列，一些海外车进入中国市场，经常做三C论证采用的标准，标准答部分跟公告管理的标准是重合的，有一部分有它的专门的要求，或者有一些标准，觉得不做强制要求的。在这里，可以看到整车这一块一共15个相应的标准，里面还有一部分目前没有强制。
    电池这一块，目前最常用的QCT的行业标准，这些标准743做电动汽车现在没有不知道这个标准，讨论的也非常激烈。这里面电动汽车的管理系统技术条件标准，去年刚刚发布。在这里边对于电池管理系统一些准确度，以及它的SOC的精度以及整个电池系统安全的故障诊断功能提出一些要求，这个标准目前已经发布，并且有一些厂家按照标准进行测试，虽然管理这块没有作为强制的标准，还是有很多厂家对这个投入了很多的关注。我们也想通过这个测试当中，不断的发现它的一些评价方法是否合理，哪些需要更多的关注它的性能。现在大家越来越关注整个电动汽车运行过程当中，整个的一个安全性。比如说系统对于它的管理状态，它的一个系统�；すδ苁鞘裁囱模远怨芾硐低骋彩枪刈⒃嚼丛蕉�。
    电机控制器这块，强制管理这块，按照两个标准进行常规的性能，以及效率和安全保护性和可靠性测试。另外电机新出一个电机的可靠性测试方法，这个报批很长一段时间了，预计在明年能够，今年能出来。有一个四百小时的可靠性考核这个还没有出来，已经在做验证性的实验。
    充电部件这块，在前一段时间也是包括我们中德交流，中美以及跟欧洲的交流争论比较多的一个，讨论比较多的标准，就是充电接口的要求，以及交流充电接口直流充电接口的标准，包括这个标准通讯协议这块，这些标准是国内非常关注的。像中机车辆也讨论了这三个标准应该强制的执行，作为电动汽车准入的一个强制标准。这个应该绝大多数专家还是认为把它列入强制，目前来说还没有公布把它作为强制的公告管理标准。
    电池兼容和排放这一块放在一起，因为能耗排放目前强制了，电池兼容，目前用的标准现在对于电磁兼容测试方法，对整车的测定综合的评估也是投入比较多的关注，所以说这个也是回头发展的一个重点。刚才说22.4里边燃料电池是这块的几个标准，燃料电池安全要求和发动机实验，这些标准没有强制实施的，这个需要一段时间考虑的。
    主要标准体系是这样的，关于第二部分讲电动汽车的检测和论证。目前电动汽车检测论证主要是刚才讲到的标准，重新归了一下类让大家更清楚了解一些大概分几个类型。一个，我正好做这个的时候，正好依据在我们中心实验这一块，是我依托各个部门来做的哪些实验，正好这样很清楚。一个电动汽车的定型实验，包括纯电动和混合动力实验，以及动力性和经济性测试，这个在我们整车实验室做这个，还有很多实验室在路上进行的，道路实验为主，主要考核电动汽车的经济性，它的动力爬坡性能这些的性能。
    第二大块，电动汽车的安全要求，比如高压安全，绝缘安全。第三能耗和排放。能耗排放主要是在我们排放实验室，重型排放和轻型排放分两类做实验。另外一块刚才我讲的电池兼容的测试。这在我们单位归到汽车电子室专门考核电子方面的特性。另外零部件这一块，电动汽车的操控键，指示器，还有一个除霜除雾在公告里边没有做强制要求，但是在海外车进来管理方面是要求这一项必须做的。这一块就是讲的重点，车上的电池电机电控和充电部件，这个也是比较重点的零部件。这正好是我负责的一大块，包括电池性能测定和安全性测试，包括电机的性能和可靠性，以及充电接口这一块。
    另外我们制定的电动汽车正面碰撞的标准，我们之前做了，目前已经做了100余辆车，电动汽车，包括纯电动，混合动力和插电式这样电动汽车的碰撞安全，包括正碰，侧碰和后碰角度的碰撞。稍微详细介绍一下测试的内容，一个定型实验，在按照2009年的准入管理的规则要求，按照几个标准技术主要的技术插入以及基本性能，和可靠性能实验，这些实验基本在路上进行。因为实验的项目也是涉及到很多的图片，比如它爬坡实验，以及加速性能。另外还要考核它的里程，做这个实验的时候，在路上的可靠性测试。
    因为现在纯电动汽车有一个问题，充电时间比较长，我们一般慢充，里程测试的时候跑五千公里就完成了。这一块也是归到第一大类的，整车的安全要求，包括绝缘电阻耐电压的测试，电力均衡的测试，这里重点模拟淋雨，或者暴雨涉水洗车这样的情况下，电动汽车的高压电安全能否满足法规的要求。
    另外在防护IP等级这块，爬电的距离，两个电池连接端子间的测试其他的安全性要求，电器的要求，车辆驾驶安全结构要求，有一些法规论证要求。另外零部件，仪表我们做功能的复合型检查，包括核电状态显示，一些指示功能都需要检测。操控键这个测试很简单，主要看一些符合项，只要该用的有了就可以。电池兼容测试比较重要，目前来说基本上主要是做整车的电池兼容测试，这是我们做实验过程的突变，依据标准主要是两个，一个18387，18655，测试方法不太一样，测试的结果。不同的车型测试的时候，得出来的结果差异性比较大，这个是后期研究的重点，电池兼容怎么测更合理。
    检测里边，重要的一块，关键零部件测试这块，因为主要是我负责这一块，我讲的稍微详细一下。充电部件，电机电池管理系统，以及车载充电器的展示。因为下午话题是电池，我们依据这个标准锂电池的标准目前进行新的修订，考虑整个电动汽车我们国内的现状和存在的问题，加了一些安全的测试评价的一些项目。同时考虑到增加对于电动汽车的电池的一致性的考评，对电池的考评对象从单体移到�？�，这样对电池一致性电池生产过程质量控制提出一些要求。
    我们这一块，介绍一下实验室，在充电部件实验室做了一些充电接口的测试。另外对于电池，从单体模块到电池包的一些性能。我们743进行修订，重要是对电池单体模块的考核上，我们跟国外的交流，海外一些企业争论的焦点，国际的标准在电动汽车的准入管理方面没有对单体和模块的考评，这个只有中国有。他们重点是对于电池包的性能测试和评价，其实我们国内标准体系分层次，第一对于单体�？榭计�，第二对电池包的考核标准也在制定当中，在明年应该逐步推出来，目前实验室来说，越来越的厂家也是把测试的重点，放在电池包的可靠性，以及管理系统的协调功能上面。
    电机这一块，因为不但做电池常规性能也要对电机一致性，可靠性做重点的评价。另外电池包来说，对于电机这些传统部件来说，环境可靠性，环境适应性是更重要的。在整个电动汽车运行过程当中对于淋雨灰尘防护等级，到底怎么样这些是越来越受到整车企业和运行过程当中的要求。
    第三块，简单的提一下，关键的测试评价技术。电池兼容国家也比较重视这一块，最近一期的863里边特定列了一个关于电动汽车整车零部件的电池兼容的测试评价的项目，有四家单位，四个团体，因为每一个团体里面包括不同的单位合作承担这些方面的项目，内容涉及到电池兼容的技术这一块，因为有一些企业做技术，涉及到测试的评价也涉及标准化的工作，所以说这个是我们下期的重点。现在整车电池兼容达到要求，零部件也达不到。媒体报道说，电池的安全问题大家担心。另外长期在车上开，电池兼容，电池辐射对咱们有多大的影响也是大家比较关注的，所以我们对于零部件的电池兼容考评，对于整车也是重点。
    另外整车的安全碰撞问题，以前采用的标准是传统车的碰撞形式去做，50迈的速度碰撞。现在大家考虑对于电动汽车来说，电动汽车没有完全规格化的设计，电池就安装在什么位置，距前后左右多远，对整车安全碰撞提出一个新的课题，怎么做电动汽车的碰撞，怎么样对它进行要求，这是系统过程，对整车碰撞要求，对电池安装设计整个电动汽车的设计这一块需要统一的集合考虑的。
    另外测试评价的重点，在电池和电机的可靠性这一块，循环性能评估，现在大家都包括消费者给他的概念，循环五百次，一千次什么概念，大家不知道，所以说如何评价你的电池你的寿命怎么样，必须跟整车的运行结合起来。在实验室评价你的电池跑了当量跑了五百次，一千次，相当于你在实际运行当中跑多少万公里。比如说在实验室考评你的质保期达到五年还是十年这是大家关心的课题，所以我们也做了相当多的工作，逐步的推出怎么样跟实际结合，考评它的循环性能，以及这一块也包括在电动汽车运行以后，认为在电动汽车寿命终止以后是否还可以用于储能其他二次利用的场所，这样它的寿命健康状态什么样。如果在储能不能用了以后，是否能其他的方面，或者回收，整个一个电池的生命周期的运行状态，它的评估都是需要去不断的关注。
(责任编辑：王杰)
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