新能源汽車駛入“快車道” 安全技術不能“脫軌”

在中國汽車發(fā)展歷程中，從來沒有哪個時期能像現在這樣朝氣蓬勃、揚眉吐氣，能夠得到時代的青睞，這一切都在于中國新能源汽車撬動了全球整個汽車市場，顛覆傳統的汽車產業(yè)格局或許就在不久的將來。

自主品牌在傳統汽車市場的被動狀態(tài)，并不能阻擋自主新能源汽車的“攻城略地”，大小政策也頻頻釋放空前利好新能源汽車發(fā)展的信號。無論是《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020 年）》、《中國制造2025》、《汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》還是《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》（簡稱“雙積分政策”）的落地，都為我國新能源汽車在世界賽道上的領先開闊了道路。

政策環(huán)境的明朗，引導車企在技術和資金方面對新能源汽車的傾斜。2015年我國電動汽車迎來爆發(fā)，2016年乘勢而上，連續(xù)兩年產銷量位居世界第一，面對中國市場的風向轉變，國外汽車產業(yè)的“大象”也紛紛開始轉身：大眾發(fā)布“Roadmap E”計劃，到2025年，大眾集團將推出80款全新的電動車型；寶馬宣布到2025年將提供25款電動車型；奔馳表示，2022年推出10款全新純電動產品，全系車型將推出新能源驅動版本……

產業(yè)春風的刮起，助推新能源汽車駛入了快車道，有業(yè)界人士認為，截止到2040年，全球（政府制定的）二氧化碳排放目標值會將電動車產銷量推升至6000萬輛。

產銷量增長 電動汽車安全事故頻發(fā)

我國電動汽車近幾年的發(fā)展速度有目共睹，繼2015年爆發(fā)式增長之后，2016年銷量再創(chuàng)歷史新高，達到50.7萬輛。據工信部公開數據顯示，進入到2017年，前十月我國新能源汽車產銷達51.7萬輛和49.0萬輛，因此業(yè)界對今年新能源汽車70萬輛的銷量目標仍抱有信心。

2017年國內新能源汽車銷量 圖表/中汽協

隨著電動汽車保有量的增加，頻頻發(fā)生的電動汽車安全事故也引人注目。據網絡公開信息不完全統計，今年從1月份截止到9月份，每個月國內都有電動汽車發(fā)生安全事故發(fā)生，而國外的電動汽車事故也接二連三。綜觀近幾年各類電動汽車安全事故，其結局大多數都是起火燃燒，甚至爆炸。

863計劃電動汽車重大科技專項特聘專家王秉剛認為，新能源汽車起火事故隨產銷量而增長，粗略統計，平均每100萬輛新能源車發(fā)生火災事故為50次，到2020年新能源車預計保有量達500萬輛時，火災事故將達到250次。

8月22日，吉安市青原區(qū)天玉鎮(zhèn)江里上村有一輛電動汽車著火 圖片來源于網絡

工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司司長李東曾在公開場合表示，安全是發(fā)展電動汽車的前提，沒有安全就沒有電動汽車的未來。

從2007年元年，到2015年拿下第一個全球產銷量冠軍，我國新能源汽車的發(fā)展已經從導入期進入到成長期，面對越來越廣的市場以及越來越多的消費者，新能源汽車安全技術顯得尤為重要。

動力電池安全技術提升刻不容緩

歐陽明高認為，“電動汽車安全技術涵蓋動力電池、整車和充電基礎設施三部分。”而在電動汽車安全技術中，由于動力電池本身就是高能量載體，在不需要外部能量輸入的情況下，本身就能夠因能量非正常釋放而產生巨大破壞力，因此動力電池安全是電動汽車安全技術的重中之重。

動力電池安全性包括：結構安全、電安全、熱安全、化學安全、環(huán)境安全、三防安全、生命周期安全。動力電池安全性問題來自其能量釋放，形式包括電能釋放和化學能釋放。電能釋放形式形成的安全性問題表現為電擊（主要指6V以上的高壓系統），化學能釋放引起的安全性問題最終表現形式為熱失控和熱失控擴展引起的燃燒或爆炸。

6月11日凌晨3時左右,山東省日照市一輛特斯拉撞擊護欄后發(fā)生火災 圖片來源于網絡

6月11日山東日照一輛特斯拉撞擊護欄后發(fā)生火災，車身和車架被完全燒毀，電芯散落一地，證明電池組外殼已經破裂。這起事故比國外的多起特斯拉起火事故都要嚴重，因此引起一時轟動，也引發(fā)了消費者對于特斯拉電池組和電控系統安全設計的質疑。對于起火的情況而言，一般是由于電解液及其分解產物被點燃造成的。電動汽車起火事故是電動汽車安全事故中最常見而又破壞性最大的狀態(tài)之一，因為一旦電動汽車起火，由于能量釋放的不可逆轉性將會直接損壞電動汽車，或燒為灰燼更甚發(fā)生爆炸，進而威脅乘車人員的生命安全。

電池風險主要分為四個方面：電池起火或爆炸、電壓過高、腐蝕性化學物質及毒煙。上述四點會對人類的生命安全造成潛在威脅，若電池發(fā)生變形、穿透、短路或溫度過高，電池的潛在風險就有可能被觸發(fā)，而前兩項的風險系數較高，后兩項風險系數中等。若電池已經損壞且無法完成電池的放電、電池著火以及即使在電池已經滅火的情況下，電池都會對用戶的生命安全造成威脅?！爸灰獡p壞的電池沒有放電，隨時都有可能出現上述風險！內部測試表明，即使在測試一周后，電池也可以燃燒”，東軟睿馳汽車技術（上海）有限公司I&D中心CTO Thomas Kropsch在發(fā)表“如何處理電動汽車領域事故”的演講中如是說道。

業(yè)界研究認為，出于對電動汽車安全性考量，首先應該提升動力電池的安全性，而提高安全性的技術手段包括提升單體安全性技術，比如材料安全、改造工藝、增加保護措施；其次提升動力電池成組安全性，比如包括集成化、模塊化技術和封裝技術等；另外提升動力電池系統安全性，比如采用先進的BMS技術、熱管理系統、構型技術、防護系統設計和保護電路等。這一觀點與Thomas Kropsch的觀點不謀而合，另外Thomas Kropsch在闡述處理電動汽車事故的過程時認為：“應對電動汽車安全事故主要可以分為產品研發(fā)和事故后兩種情況，前者可從蓄電池封裝器（Battery Packer）及OEM入手，后者可從第一響應者（first responders）和事故后續(xù)處理來應對。其中，蓄電池封裝器的改進可從繼電器、熔斷器、溫度傳感器、軟件、設計、質量管理、標準及測試入手；原始設備制造商則從碰撞探測器、橙色線纜及測試入手；而作為事故發(fā)生后的第一響應人，則從拋物化穩(wěn)定性方程（PSE）、熱攝影機、培訓及操作手冊入手”。

電動汽車安全事故的“后處理”

事實上，在電池管理系統的安全設計方面，成立于2015年的東軟睿馳已經先人一步，在2016年8月份，東軟睿馳就已經發(fā)布了新一代智能電池管理系統，這套擁有SOC/SOE/SOH核心算法的高安全管理系統，目前已經在國內多個整車企業(yè)的多款商用車和乘用車上進行了長期的驗證測試，裝配該款產品的數個車型已經于今年實現l了量產銷售。

東軟睿馳副總經理曹斌先生表示，隨著新能源汽車市場的迅速升溫，電池管理系統市場迎來高速發(fā)展的機會，安全性問題也隨之成為關注的焦點。電池系統作為新能源汽車的核心部件，是一個涉及電化學，機械，電氣，軟件等多種技術于一體的高度復雜組合的系統，并需要確保長期使用中的安全性。

在有關電動汽車事故的后處理過程中，有許多細小的問題也不容忽視：當電動汽車損毀時，需要配置多少消防員及牽引車（拖車）操作員？是否要攜帶運輸及卸載設備？運輸及卸載設備外觀是怎樣的？如何存放這類車輛？存放在哪里？如何妥善地處理事故電池/車輛？現實中往往面臨的情況是，事故發(fā)生；消防員們準備充分，非常了解電動車的知識；事故車輛突然間起火，未查出原因；沒人能說電池是否處于安全狀態(tài)；消防員需要陪同拖車到事故車輛存放區(qū)域（隧道內），而在這一過程中，事故車輛仍處于危險狀態(tài)，因此在電動汽車事故的后處理過程中，Thomas Kropsch提出了一種新穎的可行方案：“當一輛電動汽車與一輛內燃機車相撞，后者起火，這種情況顯然十分危險。而這時，電動車并無起火跡象，但這時并無法確保電動車是安全的。這時，我們的建議是采用一輛特殊車輛，將電動車拖走，將其裝入車輛上的經特殊處理的容器內（類似集裝箱內）。這時，應采用液體或冷卻液，對車輛進行降溫處理，并且立即切斷車輛的電源，但要視具體的情況而定。然后再將車輛送到其他空曠地方，我們將其稱為安全回收位置（safe recycling），這是我們提出的初步建議?！?/p>

東軟睿馳除了在新能源汽車電池組管理和智能充電關鍵技術方面展開創(chuàng)新和研發(fā)，還在以圖像識別、傳感器融合為核心技術的高級駕駛輔助系統和無人駕駛關鍵技術以及基于開放云平臺的Telematics車聯網等領域進行深入研究，同時，新能源汽車分時租賃也是東軟睿馳重點業(yè)務之一。

蓋世小結

電動汽車產業(yè)的迅速崛起，必須以安全可靠為前提，這不僅僅涉及電池單體、電池組和管理系統、線束、高壓部分、充電樁、充電站的安全技術，還涉及電池及整車的制造存儲、運輸使用維護、報廢回收拆解等各個環(huán)節(jié)，如此種種還有待企業(yè)的共同努力，畢竟，最終買單的還是對電動汽車報以信任的消費者，以及消費者寶貴的生命。