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怎么“撞”能让新能源汽车更安全

作者:记者 张冬梅 来源:中国汽车报 发布时间:2022-09-27 浏览:

中国储能网讯:近年来,随着新能源汽车保有量不断攀升,与之相关的安全问题也备受关注。近来,新能源汽车碰撞起火或自燃的消息频频见诸报端,不仅给社会带来了相当大的安全隐患,也牵动着无数消费者的心。汽车到底是否安全,碰撞测试是重要的考核手段。但目前似乎还没有哪个国家出台统一且独立于传统燃油车的新能源汽车专属碰撞测试,而且很多测试机构针对新能源汽车碰撞测试仍沿袭传统燃油车的方式。然而,新能源汽车与传统燃油车的车身结构大不相同,现有的测试项目能够充分考虑到新能源汽车的安全性吗?

近来,中国、美国、欧洲等国家和地区的政府及行业机构都在陆续新增有关新能源汽车碰撞测试的项目和考核内容,希望能为新能源汽车上路把好安全关。

动力电池是碰撞考核关键

众所周知,中汽中心汽车测评管理中心是国内专业的汽车评测机构,而中国新车评价规程(C-NCAP)则是衡量新车安全的重要指标。那么,C-NCAP中有关传统燃油车和新能源汽车的碰撞测试是否有所不同?

“除了像传统燃油车一样重视对车内乘员的保护外,新能源汽车对电安全还有一些特殊要求,需要重点解决的是碰撞过程中电池包结构安全和高压电安全问题,因此增加了一些‘附加题’。”中汽中心汽车测评管理中心高级技术总监刘玉光在接受《中国汽车报》记者采访时如是说。

刘玉光进一步阐述道:“汽车碰撞测试主要用于考核在严重碰撞交通事故中,车身结构和约束系统(安全带、安全气囊和座椅等)对内部驾乘人员的保护效果,在这方面新能源汽车和传统燃油车并不需要区别开来。不过,新能源汽车一般配备了较大容量的动力电池包,而动力电池包如果在碰撞过程中受到冲击或者发生挤压变形,容易引发起火等事故,而且动力电池着火迅猛,很难被扑灭。因此,在C-NCAP的所有碰撞测试中,我们针对新能源汽车都要进行碰撞后的高压电安全评价,要求新能源汽车做到在各种碰撞测试后高压电立即断开,碰撞过程中及之后动力电池包不能脱离车身,不能出现漏电、电解液泄漏、动力电池包变形、起火爆炸等情况。”

近年来,欧美各大评测机构也开始针对电动汽车增加一些额外的测试要求。例如,在美国,电动汽车必须遵守美国联邦机动车安全标准(FMVSS)305号法规。据悉,在整车级别的碰撞测试中,FMVSS 305号法规是针对电池碰撞安全比较经典的测试法规,它要求在碰撞测试中,储能系统不能侵入乘员舱,储能系统的绝缘等级不小于500欧姆/伏,泄漏的电解液不能进入乘员舱。

“305号法规的关键要求之一是能源存储,碰撞测试期间及之后,能量存储设备都必须保持隔离状态。不能将电压暴露给车内人员,不能暴露给急救人员,必须将电池组与车辆及推进系统隔离开。”现代汽车全球首席安全官布莱恩·拉图夫指出,“美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)和美国公路安全保险协会(IIHS)都会认真测量和记录数据,以确保碰撞后的电绝缘。他们还会在碰撞后再观察一段时间,观察是否会出现潜在的安全隐患。”

对于中美法规关于新能源汽车碰撞测试方面的区别,刘玉光告诉记者:“美国305号法规主要是从电解液泄漏和电击保护等方面对电动汽车在碰撞试验后的安全进行了规定,在国内对应的标准是GB/ T31498-2021《电动汽车碰撞后安全要求》。C-NCAP在所有碰撞试验后也会对电解液泄漏和电机保护等安全内容进行考察评价。”

C-NCAP新增侧面柱碰撞

对于具体的碰撞项目,各国有所不同。例如,美国NHTSA对电动汽车和燃油车进行相同的碰撞测试,以评估乘员保护,内容涵盖正面碰撞、侧面碰撞、侧面柱碰撞、汽车翻滚测试等。其中,侧面柱碰撞模拟的是汽车打滑失控,撞向树干、电线杆这样的交通事故。由于撞击的是柱子,车辆的局部面积承受的冲击力太大,很容易产生大变形,严重情况下,车辆甚至会被外力拦腰斩断。为此,欧洲新车安全评鉴协会(EuroNCAP)多年来一直实行侧面柱碰撞试验,而在中国,由于这项测试太严苛,此前国内一直没有正式引入。

不过,修订后的2021版C-NCAP增加了这一项目,且针对的是新能源汽车。“特别需要注意的是,今年开始实施的2021版C-NCAP针对新能源汽车增加了侧面柱碰撞,相比于传统燃油车进行的侧面壁障碰撞,侧面柱碰撞过程中车辆受力更集中、车身结构变形量更大,对新能源汽车动力电池包的考验更大,对车辆的动力电池保护性能提出了更高的要求。”刘玉光告诉记者。

在侧面柱碰撞试验中,车辆会以32公里/小时的速度,呈75°角撞击刚性柱。由于动力电池大多布置在车身底部,碰撞点距离电池包更近,因此电池需要承受的冲击力和挤压力更大,这一操作几乎相当于用刚性柱“切割”电池组,更加考验电池组的结构坚固性。

“新能源汽车在碰撞过程中或碰撞后是否会起火,能不能及时撤离,这是业内和普通消费者比较关注的痛点。因此,2021版专门针对新能源汽车,量身定做了这一苛刻的项目。”刘玉光表示。据了解,在2021版C-NCAP实施后,已经有一部分新能源车型接受了侧面柱碰撞测试。

在美国也是一样的情形。NHTSA和IIHS都密切监测碰撞过程中及碰撞后的电池情况。如果电池受损,将以类似于燃油车漏油的方式来处理,即评级自动降为“差”。IIHS车辆研究中心副主席劳尔·艾比拉泽表示:“好消息是,到目前为止,我们在碰撞测试中还没有发现任何热失控或任何形式的短路问题。这并不奇怪,当汽车到达我们这里时,汽车制造商已经做了很多工作,以确保汽车在碰撞测试中表现良好。”拉图夫也指出,为了从结构上保护电池,企业做了很多工作。

全方位、多角度考量安全

此外,IIHS还将电动汽车的火灾风险与燃油车进行了比较。“到目前为止,两者在引发火灾风险方面并不存在明显差异。”艾比拉泽解释道,任何遭遇“严重碰撞”的车辆,即在行驶速度远高于IIHS和NHTSA测试所用速度的情况下,都可能导致灾难性的火灾和死亡。

“例如,即便是那些在IIHS的的正面碰撞测试中以40英里/小时(约合64.4公里/小时)的速度获得了高分的车辆,一旦在56英里/小时(约合90.1公里/小时)的速度下遭遇撞击,它们的评级就会迅速从‘优秀’变成‘差’。”艾比拉泽说。

另外,业内预计NHTSA最早将于11月发布一项拟议的法规,对动力电池增加更多安全要求,并将305号法规的适用范围扩大到重型车辆。该提案还要求在车辆正常行驶过程中,包括涉水的时候,以及充电、发生碰撞事故后,将电池起火的风险降至最低。

结合国内用车实际情况,中汽中心也在进行更多研究。“针对新能源汽车碰撞安全,我们需要从全方位角度进行考虑,包括各个角度的碰撞和翻滚等事故形态。C-NCAP计划在2025年增加针对新能源汽车的刮底试验,因为动力电池一般安装在车辆底部,这也可能是新能源汽车容易被忽视的薄弱环节。”刘玉光透露,之所以要增加这一试验项目,也是考虑到中国的路况比较复杂,车辆底盘行驶过程中可能会磕到井盖、马路边缘、石块等。

“未来我们也会考虑将车辆垂直跌落、翻滚等事故形态加入进来,并对这些情形下的电池包安全提出要求。我们会针对中国道路情况,通过实车碰撞和虚拟测试结合的方式,设置各种试验场景来考察电安全。”刘玉光表示。

此外,中国汽车工程研究院股份有限公司(以下简称中国汽研)相关负责人告诉记者,中国汽研开发了新能源汽车的底部抗碰撞测试(用于模拟车辆底部受到车行方向的抗剐蹭测试和垂直反向的抗跌落冲击测试)、充电安全测试(用于模拟车辆在高低温环境下的充电兼容性、安全性、热管理系统的热安全控制能力)、防水涉水测试(用于模拟车辆在雨天及洪涝场景下通过涉水路况的场景)、冷却系统失效测试(用于模拟电池热管理系统失效的场景,评价极限工况下的车辆热安全控制能力)等多项新能源汽车专属的测评规程,以全方位地考察新能源汽车的使用安全。

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关键字:电动汽车

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