從技術(shù)與管理角度 分析電動汽車充電安全與解決方案

近年來，隨著新能源政策陸續(xù)出臺，電動汽車的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，對電動汽車充電設(shè)施配套建設(shè)的需求極為迫切，因此盡快開展對電動汽車充電設(shè)施建設(shè)的策略性研究、布局規(guī)劃和試點(diǎn)工程，對實(shí)現(xiàn)能源替代，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高清潔能源占比具有重要意義。

在充電設(shè)施建設(shè)方面，2015年，國家發(fā)展改革委等部委發(fā)布的《電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展指南(2015-2020年)》(以下簡稱《指南》)中提出：到2020年，將新增集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁超過480萬個，以滿足全國500萬輛電動汽車充電需求?！吨改稀分c(diǎn)為快速推進(jìn)充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化和建設(shè)，保證電動汽車充電的安全性。充電安全問題應(yīng)及早考慮，避免在建設(shè)中后期出現(xiàn)安全隱患，給國家和人民帶來不必要的損失。

電動汽車有其獨(dú)特的安全需求，它直接或者間接與百姓生活相關(guān)，決定了充電設(shè)施安全性設(shè)計(jì)需要考慮的因素比傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備更多、更復(fù)雜。

本文從對電動汽車充電安全等級的定義入手，結(jié)合目前人們對安全的認(rèn)識，通過對安全模型的研究和事故鏈的梳理，建立電動汽車充電安全模型，提出相應(yīng)的安全措施，再針對不同的安全措施建立技術(shù)、管理閉環(huán)工作模型，通過不同環(huán)節(jié)、不同單位的協(xié)同工作最終達(dá)到整個系統(tǒng)的充電安全。本文是借助全生命周期質(zhì)量保證體系的概念，試圖建立一個全生命周期充電安全模型。

1 安全等級

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28001—2011《職業(yè)健康安全管理體系要求》對“安全”的定義是：“免除了不可接受的損害風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)”。為了更好地分析安全問題，對安全問題進(jìn)行約定，定義對象和損失類別，不能無限制地?cái)U(kuò)展，導(dǎo)致后面的分析沒法有效進(jìn)行。

從安全問題引發(fā)的后果，可以將安全問題定義為三個級別：

1級，對人身直接造成損害的安全問題;

2級，對汽車和周圍設(shè)施造成財(cái)產(chǎn)損失的問題;

3級，對充電樁本身造成財(cái)產(chǎn)損失的問題。

基于以上安全等級的定義，對應(yīng)三道安全防線：第一道防線保障人身安全;第二道防線保障汽車和周邊設(shè)施;第三道防線保障充電設(shè)施。

第一道防線主要考慮對人的保護(hù)，不止是充電的車主，還包括與充電設(shè)施工作緊密相關(guān)的人，如工程服務(wù)人員、驗(yàn)收人員、維護(hù)人員、計(jì)量檢定人員，甚至是保潔員等。此外，還應(yīng)包括可能接觸到充電樁的人，如周邊居民，尤其是兒童可能將充電樁當(dāng)成玩具，這是非常危險(xiǎn)的。

第二道防線主要考慮重大財(cái)產(chǎn)損失，首先考慮電動汽車的安全，同時要考慮周邊設(shè)施、車輛的安全，甚至包括周邊建筑、財(cái)產(chǎn)的損失。第二道防線也至關(guān)重要，如若處理不好則有可能引發(fā)重大人身、財(cái)產(chǎn)事故，因此需要特別重視。當(dāng)然，蓄意利用充電設(shè)施作為武器、工具進(jìn)行的惡意行動而造成的安全后果不在此列，同時由于不可抗力因素而造成的安全后果也不在此列。

第三道防線主要考慮充電設(shè)施自身的安全，保護(hù)財(cái)產(chǎn)不受損害。

充電設(shè)施一定要按照三道防線的優(yōu)先級和重要性考慮防護(hù)措施，當(dāng)然安全也不僅僅是充電設(shè)施和汽車的事情，還有對周邊設(shè)施、環(huán)境的安全要求，本文不深入討論這種情況。

2 安全問題研究模型

人類對安全的認(rèn)識有四個階段：無知的安全認(rèn)識、局部的安全認(rèn)識、系統(tǒng)的安全認(rèn)識和動態(tài)的安全認(rèn)識。目前對電動汽車充電安全認(rèn)知水平還處于上述前兩個階段的混合，其目標(biāo)是要建立系統(tǒng)的安全認(rèn)識，為今后達(dá)到動態(tài)安全認(rèn)識階段奠定基礎(chǔ)。

沒有危險(xiǎn)的狀態(tài)是安全，而且這種狀態(tài)是不依人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的，因而是客觀的。無論是安全主體自身，還是安全主體的旁觀者，都不可能僅僅因?yàn)閷τ诎踩黧w的感覺或認(rèn)識不同而真正改變主體的安全狀態(tài)。因此，安全不僅是沒有危險(xiǎn)的狀態(tài)，而且這種狀態(tài)是客觀的，不因人的主觀意志為轉(zhuǎn)移。所以安全與安全感是兩個不同的概念，本文研究的范疇是安全。

“安全”不是一種實(shí)體性存在，而是一種屬性，因而它必然依附一定的實(shí)體。因此在電動汽車充電安全問題上，需要清楚安全的主體，依據(jù)電動汽車設(shè)立的三道防線，需要著重考慮人、電動汽車、周邊設(shè)施和建筑、充電設(shè)施作為主體時的安全問題。

安全管理的對象是風(fēng)險(xiǎn)，管理的結(jié)果有兩個：安全或事故。所謂“安全規(guī)律”，確切地說是事故發(fā)生的規(guī)律，也稱“事故鏈”：初始原因→間接原因→直接原因→事故→傷害。因此要研究安全問題，就需要通過對事故或者危險(xiǎn)的研究來實(shí)現(xiàn)，需要一種工具去表達(dá)各種“事故鏈”，從而按照事故鏈條依次化解危險(xiǎn)，達(dá)到安全目的。

當(dāng)有了關(guān)于某個安全主體的事故模型后，還需要針對這個模型研究解決問題的辦法。東漢時期政論家、史學(xué)家荀悅在《申鑒˙雜言》中講到：“進(jìn)忠有三術(shù)：一曰防;二曰救;三曰戒。先其未然謂之防，發(fā)而止之謂之救，行而責(zé)之謂之戒。防為上，救次之，戒為下?！币馑际钦f，在不好的事情發(fā)生之前阻止是上策;不好的事情剛發(fā)生時阻止次之;不好的事情發(fā)生后再懲戒為下策。電動汽車充電安全研究是要以預(yù)防為主、綜合治理。

充電系統(tǒng)安全首先考慮必要的預(yù)防措施，即本體安全，但只有本體安全是不夠的，因?yàn)樵O(shè)備在運(yùn)行過程中，可能有異常發(fā)生，在這種情況下，需要考慮一些保護(hù)手段，當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生或者即將發(fā)生的時刻采取必要的措施，截?cái)嗍鹿舒湕l，將當(dāng)前狀態(tài)拉回到安全。保護(hù)的手段可以是自動的，也可能是手動的，例如充電樁上的急停按鈕，當(dāng)感知到危險(xiǎn)發(fā)生的時候，通過急停按鈕保護(hù)人、車、樁的安全。最后，還需要有手段實(shí)現(xiàn)“戒”的目的，可以考慮的內(nèi)容有安全警示標(biāo)志、產(chǎn)品安全要求、各種管理規(guī)定等，比如在2011版充電樁和2015版充電樁無法完全兼容的情況下，充電樁支持的版本標(biāo)示就是很重要的一種安全標(biāo)志。

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