中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:近年來(lái),隨著新能源汽車(chē)保有量不斷攀升,與之相關(guān)的安全問(wèn)題也備受關(guān)注。近來(lái),新能源汽車(chē)碰撞起火或自燃的消息頻頻見(jiàn)諸報(bào)端,不僅給社會(huì)帶來(lái)了相當(dāng)大的安全隱患,也牽動(dòng)著無(wú)數(shù)消費(fèi)者的心。汽車(chē)到底是否安全,碰撞測(cè)試是重要的考核手段。但目前似乎還沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家出臺(tái)統(tǒng)一且獨(dú)立于傳統(tǒng)燃油車(chē)的新能源汽車(chē)專(zhuān)屬碰撞測(cè)試,而且很多測(cè)試機(jī)構(gòu)針對(duì)新能源汽車(chē)碰撞測(cè)試仍沿襲傳統(tǒng)燃油車(chē)的方式。然而,新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)燃油車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)大不相同,現(xiàn)有的測(cè)試項(xiàng)目能夠充分考慮到新能源汽車(chē)的安全性嗎?
近來(lái),中國(guó)、美國(guó)、歐洲等國(guó)家和地區(qū)的政府及行業(yè)機(jī)構(gòu)都在陸續(xù)新增有關(guān)新能源汽車(chē)碰撞測(cè)試的項(xiàng)目和考核內(nèi)容,希望能為新能源汽車(chē)上路把好安全關(guān)。
動(dòng)力電池是碰撞考核關(guān)鍵
眾所周知,中汽中心汽車(chē)測(cè)評(píng)管理中心是國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)的汽車(chē)評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu),而中國(guó)新車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程(C-NCAP)則是衡量新車(chē)安全的重要指標(biāo)。那么,C-NCAP中有關(guān)傳統(tǒng)燃油車(chē)和新能源汽車(chē)的碰撞測(cè)試是否有所不同?
“除了像傳統(tǒng)燃油車(chē)一樣重視對(duì)車(chē)內(nèi)乘員的保護(hù)外,新能源汽車(chē)對(duì)電安全還有一些特殊要求,需要重點(diǎn)解決的是碰撞過(guò)程中電池包結(jié)構(gòu)安全和高壓電安全問(wèn)題,因此增加了一些‘附加題’?!敝衅行钠?chē)測(cè)評(píng)管理中心高級(jí)技術(shù)總監(jiān)劉玉光在接受《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者采訪(fǎng)時(shí)如是說(shuō)。
劉玉光進(jìn)一步闡述道:“汽車(chē)碰撞測(cè)試主要用于考核在嚴(yán)重碰撞交通事故中,車(chē)身結(jié)構(gòu)和約束系統(tǒng)(安全帶、安全氣囊和座椅等)對(duì)內(nèi)部駕乘人員的保護(hù)效果,在這方面新能源汽車(chē)和傳統(tǒng)燃油車(chē)并不需要區(qū)別開(kāi)來(lái)。不過(guò),新能源汽車(chē)一般配備了較大容量的動(dòng)力電池包,而動(dòng)力電池包如果在碰撞過(guò)程中受到?jīng)_擊或者發(fā)生擠壓變形,容易引發(fā)起火等事故,而且動(dòng)力電池著火迅猛,很難被撲滅。因此,在C-NCAP的所有碰撞測(cè)試中,我們針對(duì)新能源汽車(chē)都要進(jìn)行碰撞后的高壓電安全評(píng)價(jià),要求新能源汽車(chē)做到在各種碰撞測(cè)試后高壓電立即斷開(kāi),碰撞過(guò)程中及之后動(dòng)力電池包不能脫離車(chē)身,不能出現(xiàn)漏電、電解液泄漏、動(dòng)力電池包變形、起火爆炸等情況?!?
近年來(lái),歐美各大評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)也開(kāi)始針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)增加一些額外的測(cè)試要求。例如,在美國(guó),電動(dòng)汽車(chē)必須遵守美國(guó)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車(chē)安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS)305號(hào)法規(guī)。據(jù)悉,在整車(chē)級(jí)別的碰撞測(cè)試中,F(xiàn)MVSS 305號(hào)法規(guī)是針對(duì)電池碰撞安全比較經(jīng)典的測(cè)試法規(guī),它要求在碰撞測(cè)試中,儲(chǔ)能系統(tǒng)不能侵入乘員艙,儲(chǔ)能系統(tǒng)的絕緣等級(jí)不小于500歐姆/伏,泄漏的電解液不能進(jìn)入乘員艙。
“305號(hào)法規(guī)的關(guān)鍵要求之一是能源存儲(chǔ),碰撞測(cè)試期間及之后,能量存儲(chǔ)設(shè)備都必須保持隔離狀態(tài)。不能將電壓暴露給車(chē)內(nèi)人員,不能暴露給急救人員,必須將電池組與車(chē)輛及推進(jìn)系統(tǒng)隔離開(kāi)?!爆F(xiàn)代汽車(chē)全球首席安全官布萊恩·拉圖夫指出,“美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全管理局(NHTSA)和美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)(IIHS)都會(huì)認(rèn)真測(cè)量和記錄數(shù)據(jù),以確保碰撞后的電絕緣。他們還會(huì)在碰撞后再觀(guān)察一段時(shí)間,觀(guān)察是否會(huì)出現(xiàn)潛在的安全隱患?!?
對(duì)于中美法規(guī)關(guān)于新能源汽車(chē)碰撞測(cè)試方面的區(qū)別,劉玉光告訴記者:“美國(guó)305號(hào)法規(guī)主要是從電解液泄漏和電擊保護(hù)等方面對(duì)電動(dòng)汽車(chē)在碰撞試驗(yàn)后的安全進(jìn)行了規(guī)定,在國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)是GB/ T31498-2021《電動(dòng)汽車(chē)碰撞后安全要求》。C-NCAP在所有碰撞試驗(yàn)后也會(huì)對(duì)電解液泄漏和電機(jī)保護(hù)等安全內(nèi)容進(jìn)行考察評(píng)價(jià)?!?
C-NCAP新增側(cè)面柱碰撞
對(duì)于具體的碰撞項(xiàng)目,各國(guó)有所不同。例如,美國(guó)NHTSA對(duì)電動(dòng)汽車(chē)和燃油車(chē)進(jìn)行相同的碰撞測(cè)試,以評(píng)估乘員保護(hù),內(nèi)容涵蓋正面碰撞、側(cè)面碰撞、側(cè)面柱碰撞、汽車(chē)翻滾測(cè)試等。其中,側(cè)面柱碰撞模擬的是汽車(chē)打滑失控,撞向樹(shù)干、電線(xiàn)桿這樣的交通事故。由于撞擊的是柱子,車(chē)輛的局部面積承受的沖擊力太大,很容易產(chǎn)生大變形,嚴(yán)重情況下,車(chē)輛甚至?xí)煌饬r腰斬?cái)?。為此,歐洲新車(chē)安全評(píng)鑒協(xié)會(huì)(EuroNCAP)多年來(lái)一直實(shí)行側(cè)面柱碰撞試驗(yàn),而在中國(guó),由于這項(xiàng)測(cè)試太嚴(yán)苛,此前國(guó)內(nèi)一直沒(méi)有正式引入。
不過(guò),修訂后的2021版C-NCAP增加了這一項(xiàng)目,且針對(duì)的是新能源汽車(chē)?!疤貏e需要注意的是,今年開(kāi)始實(shí)施的2021版C-NCAP針對(duì)新能源汽車(chē)增加了側(cè)面柱碰撞,相比于傳統(tǒng)燃油車(chē)進(jìn)行的側(cè)面壁障碰撞,側(cè)面柱碰撞過(guò)程中車(chē)輛受力更集中、車(chē)身結(jié)構(gòu)變形量更大,對(duì)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池包的考驗(yàn)更大,對(duì)車(chē)輛的動(dòng)力電池保護(hù)性能提出了更高的要求?!眲⒂窆飧嬖V記者。
在側(cè)面柱碰撞試驗(yàn)中,車(chē)輛會(huì)以32公里/小時(shí)的速度,呈75°角撞擊剛性柱。由于動(dòng)力電池大多布置在車(chē)身底部,碰撞點(diǎn)距離電池包更近,因此電池需要承受的沖擊力和擠壓力更大,這一操作幾乎相當(dāng)于用剛性柱“切割”電池組,更加考驗(yàn)電池組的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性。
“新能源汽車(chē)在碰撞過(guò)程中或碰撞后是否會(huì)起火,能不能及時(shí)撤離,這是業(yè)內(nèi)和普通消費(fèi)者比較關(guān)注的痛點(diǎn)。因此,2021版專(zhuān)門(mén)針對(duì)新能源汽車(chē),量身定做了這一苛刻的項(xiàng)目?!眲⒂窆獗硎?。據(jù)了解,在2021版C-NCAP實(shí)施后,已經(jīng)有一部分新能源車(chē)型接受了側(cè)面柱碰撞測(cè)試。
在美國(guó)也是一樣的情形。NHTSA和IIHS都密切監(jiān)測(cè)碰撞過(guò)程中及碰撞后的電池情況。如果電池受損,將以類(lèi)似于燃油車(chē)漏油的方式來(lái)處理,即評(píng)級(jí)自動(dòng)降為“差”。IIHS車(chē)輛研究中心副主席勞爾·艾比拉澤表示:“好消息是,到目前為止,我們?cè)谂鲎矞y(cè)試中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何熱失控或任何形式的短路問(wèn)題。這并不奇怪,當(dāng)汽車(chē)到達(dá)我們這里時(shí),汽車(chē)制造商已經(jīng)做了很多工作,以確保汽車(chē)在碰撞測(cè)試中表現(xiàn)良好?!崩瓐D夫也指出,為了從結(jié)構(gòu)上保護(hù)電池,企業(yè)做了很多工作。
全方位、多角度考量安全
此外,IIHS還將電動(dòng)汽車(chē)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)與燃油車(chē)進(jìn)行了比較?!暗侥壳盀橹?,兩者在引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)方面并不存在明顯差異?!卑壤瓭山忉尩溃魏卧庥觥皣?yán)重碰撞”的車(chē)輛,即在行駛速度遠(yuǎn)高于IIHS和NHTSA測(cè)試所用速度的情況下,都可能導(dǎo)致災(zāi)難性的火災(zāi)和死亡。
“例如,即便是那些在IIHS的的正面碰撞測(cè)試中以40英里/小時(shí)(約合64.4公里/小時(shí))的速度獲得了高分的車(chē)輛,一旦在56英里/小時(shí)(約合90.1公里/小時(shí))的速度下遭遇撞擊,它們的評(píng)級(jí)就會(huì)迅速?gòu)摹畠?yōu)秀’變成‘差’。”艾比拉澤說(shuō)。
另外,業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)NHTSA最早將于11月發(fā)布一項(xiàng)擬議的法規(guī),對(duì)動(dòng)力電池增加更多安全要求,并將305號(hào)法規(guī)的適用范圍擴(kuò)大到重型車(chē)輛。該提案還要求在車(chē)輛正常行駛過(guò)程中,包括涉水的時(shí)候,以及充電、發(fā)生碰撞事故后,將電池起火的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
結(jié)合國(guó)內(nèi)用車(chē)實(shí)際情況,中汽中心也在進(jìn)行更多研究。“針對(duì)新能源汽車(chē)碰撞安全,我們需要從全方位角度進(jìn)行考慮,包括各個(gè)角度的碰撞和翻滾等事故形態(tài)。C-NCAP計(jì)劃在2025年增加針對(duì)新能源汽車(chē)的刮底試驗(yàn),因?yàn)閯?dòng)力電池一般安裝在車(chē)輛底部,這也可能是新能源汽車(chē)容易被忽視的薄弱環(huán)節(jié)?!眲⒂窆馔嘎?,之所以要增加這一試驗(yàn)項(xiàng)目,也是考慮到中國(guó)的路況比較復(fù)雜,車(chē)輛底盤(pán)行駛過(guò)程中可能會(huì)磕到井蓋、馬路邊緣、石塊等。
“未來(lái)我們也會(huì)考慮將車(chē)輛垂直跌落、翻滾等事故形態(tài)加入進(jìn)來(lái),并對(duì)這些情形下的電池包安全提出要求。我們會(huì)針對(duì)中國(guó)道路情況,通過(guò)實(shí)車(chē)碰撞和虛擬測(cè)試結(jié)合的方式,設(shè)置各種試驗(yàn)場(chǎng)景來(lái)考察電安全。”劉玉光表示。
此外,中國(guó)汽車(chē)工程研究院股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)汽研)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,中國(guó)汽研開(kāi)發(fā)了新能源汽車(chē)的底部抗碰撞測(cè)試(用于模擬車(chē)輛底部受到車(chē)行方向的抗剮蹭測(cè)試和垂直反向的抗跌落沖擊測(cè)試)、充電安全測(cè)試(用于模擬車(chē)輛在高低溫環(huán)境下的充電兼容性、安全性、熱管理系統(tǒng)的熱安全控制能力)、防水涉水測(cè)試(用于模擬車(chē)輛在雨天及洪澇場(chǎng)景下通過(guò)涉水路況的場(chǎng)景)、冷卻系統(tǒng)失效測(cè)試(用于模擬電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)失效的場(chǎng)景,評(píng)價(jià)極限工況下的車(chē)輛熱安全控制能力)等多項(xiàng)新能源汽車(chē)專(zhuān)屬的測(cè)評(píng)規(guī)程,以全方位地考察新能源汽車(chē)的使用安全。