雖然眼下的電動汽車市場非?；鸨?，但更多的是車企不斷推出的新款車型的消息，能夠多讓消費者真正下定決心購車的因素仍然不夠多充分。就算是在北京這樣的指標難求的電動汽車的限購城市，仍然有很多人擁有了指標卻在持標待購。為什么有指標了但是不買呢？里程焦慮之外，更多的是電池安全焦慮，動輒出現(xiàn)的起火事件，讓消費者對于純電動汽車增加了很多恐懼感。到底什么車更安全？本文介紹了在純電車型細分市場銷量表現(xiàn)不錯的三個車企的電池安全前沿技術(shù)，在選購純電汽車之前，先來了解一下它們的安全性吧！
在科普文章開始之前，首先我們需要了解一個最常識的問題：
純電動汽車為什么會出現(xiàn)電池起火爆炸事故呢？
電池發(fā)生爆炸和燃燒是由于電池電芯過熱然后引發(fā)熱失控，而過充、短路、擠壓變形、破壞性穿刺、外部火災(zāi)引發(fā)等等情況都會導(dǎo)致電池電芯過熱。要想預(yù)防起火爆炸，要對電池的電壓和溫度實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)異常時電池管理系統(tǒng)BMS需要立即：斷電保護、釋放電池電壓、調(diào)用熱管理系統(tǒng)給電池冷卻降溫等。
鋰電池的安全性一直是各方關(guān)注的問題，早在2013年，日本航空公司的波音787夢想客機所搭載的鋰電池起火，導(dǎo)致剛交付不久的波音787全部停飛；在2016年，三星NOTE7手機出現(xiàn)了多起自燃、爆炸的事故，最終導(dǎo)致這款大熱手機被停售召回；電動汽車所采用的鋰電池雖然與飛機、手機不同，但本質(zhì)上是一樣的?，F(xiàn)在，飛機電池起火的事故不復(fù)存在，手機起火的事故也越來越少了，相信電動汽車的電池起火自燃事件也會越來越少。
1.比亞迪：電動車圈的安防專家智慧管理七個維度的四層電池安全防護
為什么第一個介紹比亞迪？因為這個品牌在2018年連續(xù)四年奪得新能源車銷量的全球第一。也正是在2018年，比亞迪推出純電動車平臺-e平臺，這也是全球首個開放共享的電動汽車平臺。在模塊化的高效生產(chǎn)方式下，王朝車型(秦宋唐元)系列都推出EV版本，還有e系列的e1、e2、e5、e6，使得比亞迪保持了自己的銷量地位。這個e平臺可以說是代表了目前行業(yè)內(nèi)最高標準的純電汽車核心技術(shù)，那么e平臺到底是什么？
傳統(tǒng)的汽車在發(fā)動機艙里集成了動力部件及附件，又占空間還重量大，而比亞迪的e平臺把動力相關(guān)的零部件高度集成，驅(qū)動電機、電機控制器、減速器高度集成，高壓系統(tǒng)的DC-DC、車載充電器、高壓配電箱高度集成。在機艙內(nèi)，上面是高壓系統(tǒng)，下面是驅(qū)動系統(tǒng)，節(jié)省空間又減重。
因為要適配不同的車型，所以比亞迪提供了40kW、70kW、120kW、150kW、180kW的五大驅(qū)動平臺，為不同級別的車型配備不同功率的驅(qū)動機，e1源自40kW驅(qū)動平臺，而唐EV這樣的大塊頭就源自180kW驅(qū)動平臺。
除此之外，e平臺還整合了車身的各種控制器。傳統(tǒng)的汽車的組合儀表、網(wǎng)關(guān)、智能鑰匙控制器、藍牙鑰匙等等這些部件的控制器都分散在車身的各處，集成的好處是節(jié)省空間、減少重量、降低能耗，維修時也會更方便。
平臺整合除了帶來高效和經(jīng)濟性，對于安全的影響是什么呢？
因為電動汽車獨特的安全需求，電池需要經(jīng)過極端的安全風險測試：碰撞試驗、涉水試驗、鹽水浸泡、高低溫試驗，比亞迪把可能引發(fā)電池漏電和起火燃燒的問題歸納為七個主要維度，這也就是比亞迪的“七維四層安全矩陣”，這七維包括：連接、高壓防護、碰撞、過度充電、外部電路短路、內(nèi)部電路短路和電池熱失控這七大問題。
電動汽車依靠電池提供動力，因此，對電動汽車來說，由眾多電芯組成的電池可以被看作是一支由眾多個人組成的強大組織。對電池的安全管理，可以看作是對這個組織的管理。在設(shè)計電池時，比亞迪針對：電池電芯、電池模組、電池包、電池管理系統(tǒng)這四層安全進行保護性設(shè)計。
電芯控制：防止出現(xiàn)過充，比亞迪在電池電芯上安裝了一個叫做“CID”的機械裝置，當電芯內(nèi)部壓強超過設(shè)定值時，CID會自動彈開，斷掉電芯與電芯之間的串聯(lián)電路，強行終止充電過程。如果過熱仍然沒有被控制，那么安裝在電芯頂部的防爆閥自動打開，把電芯內(nèi)蓄積的高壓氣體排放到電池包外部。
模組管理：模組是單體電池的組合，它的功能就是鏈接，或者隔離。鏈接時，所有單體電池齊心協(xié)力的輸出電力，比亞迪在模組內(nèi)部采用了領(lǐng)先的軟連接+激光焊接工藝，告別了依靠粗電線鏈接的低級方式，這就避免了由于摩擦而導(dǎo)致短路的風險；隔離時，模組間的隔熱隔火設(shè)計幫助進行熱失控管理，保障了安全。
電池包密封：比亞迪電動車上的電池包和其它所有高壓部件、連接附件都是按行業(yè)最高的密封標準“IP67”來設(shè)計。
國標要求電動車動力電池包在深為1米的水中浸泡30分鐘不能現(xiàn)進水，而比亞迪的企業(yè)標準是浸泡2個小時不能進水，出水后放置一個月電池包也不能出現(xiàn)短路、漏電等情況，這樣嚴苛的標準使得比亞迪車型的防水等級達到了IP67。
電池管理系統(tǒng)：如果電動車發(fā)生碰撞，電線、插接口、電池包破壞，高壓電會不會泄露？
電池管理系統(tǒng)BMS的任務(wù)就是通過傳感器來監(jiān)控電池里的一舉一動，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生。監(jiān)測到危險情況時立刻采取措施：切斷充電器、切斷線路等等。在電池充放電的過程中，它要實時采集電動汽車動力電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充或過放的情況。
漏電保護：比亞迪電動車的高壓系統(tǒng)有嚴密的漏電保護功能，系統(tǒng)一旦偵測到高壓電泄露，就會自動斷電，同時迅速把高壓零部件內(nèi)部電壓釋放至安全水平，釋放過程在3秒以內(nèi)。
高壓分段：當碰撞事故發(fā)生時，安全氣囊總成會給電池管理系統(tǒng)(BMS)發(fā)出警告信號，BMS得到警告后會立即斷開電池包內(nèi)部電池模組的串聯(lián)連接，存在于電池包正負極兩端的高電壓這時被分成了若干“段”，成為存在于電池包內(nèi)部的安全低電壓。這樣設(shè)計的好處是，發(fā)生碰撞后，車內(nèi)人員和救援人員不會出現(xiàn)觸電等二次傷害事故。
選購建議：最后值得說的一點是，比亞迪純電動車電池享受終身質(zhì)保，一旦電池出現(xiàn)任何問題，都會享受免費更換，讓消費者更放心一些。
2.北汽新能源：電動車圈的學(xué)霸，四級安全防護確保電池碰撞安全
在電動車界，堪稱續(xù)航實力派的，當北汽莫屬了。其實在安全設(shè)計方面，北汽新能源也做了很多車輛測試功課，可以說是電動車圈的學(xué)霸級企業(yè)。
通過正面碰撞、側(cè)面碰撞、柱碰、刮底等多達28種碰撞工況，確保制造出來的電動車能夠多擁有最強的碰撞安全防護。高溫、高寒、高原這樣的“三高環(huán)境測試”，北汽新能源做了累計達300萬公里的里程。
今年9月份的一條新聞，讓北汽新能源登上了熱搜，在天津中國汽車技術(shù)研究室的實驗場上，北汽新能源的EX3進行了三車雙重碰撞的測試，這樣的測試不單單電動車沒有做過，燃油車也沒有。
在實驗中,等紅燈的北汽新能源EX3被后車以50km/h時速追尾，隨后又被正常通過綠燈的車輛以50km/h時速撞擊側(cè)面。在后、側(cè)兩次強大的碰撞下，北汽新能源EX3的A柱、B柱，門梁沒有出現(xiàn)變形，駕駛艙保持了良好整體性，碰撞中車門沒有被撞開，碰撞后車門也能正常打開。在測試結(jié)束后公布的數(shù)據(jù)顯示，北汽新能源的電安全測試結(jié)果全部合格。
取得這樣的成績，這是因為北汽新能源在軟、硬件兩個層面進行電氣安全保護。
在硬件方面，北汽新能源EX3這款車是以電池為中心的正向平臺來研發(fā)的，在安全結(jié)構(gòu)設(shè)計上就優(yōu)化了前后端吸能以及門檻結(jié)構(gòu)，這樣可以避免碰撞發(fā)生時出現(xiàn)的過大沖擊損壞電池組；同時，電池殼體為“井”字結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)能確保剛度足夠支撐結(jié)構(gòu)，碰撞時防止外部侵入；高壓電部件、高壓電線等布置在車身結(jié)構(gòu)變形很小不容易被擠壓的位置，與車身進行穩(wěn)固連接，增加了三電部件的穩(wěn)定與安全。
在軟件方面，北汽新能源EX3車輛有多重高壓安全保護，在發(fā)生碰撞后系統(tǒng)可控制高壓立即斷開，并將高壓系統(tǒng)中的電能自動泄放，響應(yīng)時間是毫秒級，在響應(yīng)速度上是超越了比亞迪。
電動車比燃油車更需要！什么樣級別的碰撞安全防護能讓人放心？
在電池碰撞安全問題方面，北汽新能源從零部件到汽車共有四層保護。
第一層，是整車級保護。在碰撞安全設(shè)計過程中，電池位置設(shè)計成不可變形區(qū)域，同時在電池周圍設(shè)計了過渡區(qū)和可變形區(qū)，降低整車的碰撞強度，保護電池的安全。
第二層，是PACK級保護。采用高強度鋁型材的箱體，結(jié)合了拓補設(shè)計的優(yōu)點，確保PACK級有第二層保護。
第三層，是電氣功能的保護。通過優(yōu)化電池包中心，確保當整車碰撞時的電氣系統(tǒng)不至于受到過多的損壞。同時把相關(guān)的碰撞信號以及相關(guān)的異常監(jiān)測的信號引入到系統(tǒng)里，來確保電氣在出現(xiàn)異常情況時能夠主動的切斷高壓裝置，保護成員的安全。
第四層，是模組級保護。通過采用高強度的鋁型材的模組設(shè)計使電池模組的強度增加了近35%，同時在電芯與電芯之間、模組與PACK之間設(shè)置隔熱緩沖區(qū)，當車輛受到擠壓時，盡可能在一定程度上確保電芯不至于受到擠壓，保證電芯使用的安全性。
有電動車圈學(xué)霸之稱的北汽新能源，在2015年就開始布局了整車電控的ISO2626的標準。在2017年年底，北汽新能源聯(lián)合德國萊茵，一起完成了基于電控產(chǎn)品開發(fā)流程ISO D級的認證，還有VCO、BMS(電動汽車電池管理系統(tǒng))等三個產(chǎn)品的認證體系。同時今年上半年完成了ASPICE LEVEL2(汽車業(yè)界軟件開發(fā)過程評估標準)的認證，有效的確保了北汽新能源純電動產(chǎn)品的可靠性。
選購建議：一直以來，北汽新能源出品的純電動車都有著續(xù)航實在的美譽，再加上性價比高，所以在銷量榜上一直居高不下。
3.蔚來：異軍突起的
頻頻起火的蔚來汽車，它的電池安全過關(guān)嗎？
今年6月，蔚來汽車召回了4803輛ES8電動汽車，召回原因是動力電池包搭載的型號為NEV-P50的模組，模組內(nèi)的電壓采樣線束走向不當，可能被模組上蓋板擠壓，導(dǎo)致被擠壓的電壓采樣線束表皮絕緣材料磨損，極端情況下可能會造成線束絕緣層燒損從而引起電池包熱失控和起火，存在安全隱患。
做為造車新勢力中的佼佼者，蔚來汽車的外觀造型可以說是讓很多人眼前一亮，但是它的電池安全到底過關(guān)嗎？4月22日，西安蔚來服務(wù)中心一輛維修中的蔚來ES8發(fā)生自燃并燒毀，這臺車送修前經(jīng)嚴重碰撞；5月16日晚，上海嘉定區(qū)某地下車庫一臺蔚來ES8出現(xiàn)自燃冒煙，這臺車在插槍充電狀態(tài)下連續(xù)停放了4天；6月14日，湖北武漢一輛蔚來ES8發(fā)生自燃，底盤后部位置出現(xiàn)大火后被撲滅...
很多想嘗鮮35-55萬價格區(qū)間的蔚來電動汽車的用戶表示很擔心，之后，蔚來汽車官方專為電池安全發(fā)布了保障動力電池安全的行動方案：車輛在行駛過程中底盤發(fā)生碰撞時工作人員現(xiàn)場檢查車輛、車輛進廠保養(yǎng)或維修時一律將車輛舉升檢視電池包底板、車輛進站換電時加強對車輛電池包底板和電氣性的人工檢查、免費更換具有安全隱患的電池包。
頻頻起火的蔚來汽車，到底還能買嗎？
在10月初的第三屆國際電池安全大會上，蔚來汽車副總裁黃晨東披露了蔚來汽車的安全電池組的開發(fā)進展。為了讓電池不要出現(xiàn)熱蔓延的情況，蔚來汽車開發(fā)了電池模組和保護體系：在出現(xiàn)熱失控情況前，使用絕緣材料杜絕熱蔓延，防止因電池過熱對車輛造成二次傷害;在優(yōu)化設(shè)計中，蔚來汽車將設(shè)計防火墻，目的是有效的杜絕熱傳遞，同時還增加設(shè)計了煙道和滅火裝置。
在BMS層面，蔚來汽車設(shè)計了電池生命管理系統(tǒng)實時監(jiān)測系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)優(yōu)化了電池生命管理系統(tǒng)、全天候?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測車輛電池狀況(含休眠過程)、電池資產(chǎn)建模的管理。
在數(shù)據(jù)分析方面，所有車輛監(jiān)測的大數(shù)據(jù)都進入到云端，云端進行自動分析監(jiān)測結(jié)果，在統(tǒng)計方面如果偏離了正態(tài)分布，就會把電池拿出來做回溯性分析，如果存在問題就要更換電池。
在電池方面，安全精確的智能系統(tǒng)，每次在汽車發(fā)動的時候和充電的時候都必須做監(jiān)測。
選購建議：從目前公布的資料顯示，蔚來仍然沒有把電池起火的概率控制在能讓消費者徹底放心的層面，也沒有披露更多的測試數(shù)據(jù)信息，嘗鮮的確要謹慎做出選擇。
編者后記：電動汽車的安全問題實質(zhì)上就是電池安全問題，它包括了熱安全、電安全、機械安全、功能安全。其中任何一項失效，輕則影響電動汽車的功能，重則引起起火自燃。安全是電動汽車選購的第一要素，只有在車輛設(shè)計之初就充分的考慮到電池安全問題，才能在萬一發(fā)生不測，比如嚴重碰撞或者極端惡劣的氣候環(huán)境中，最大限度地阻止電池發(fā)生漏電或者燃燒，保護人的生命安全。
值得選購的是那些在車輛設(shè)計之初就充分的進行了安全設(shè)計的車型，只要進行科學(xué)合理的設(shè)計，電動汽車可以和燃油汽車一樣安全可靠、皮實耐用。
