王芳:電動汽車安全性都包括什么

以下為中汽中心試驗研究所新能源試驗室主任王芳大會演講實錄:
今天的匯報圍繞電動汽車以及關鍵零部件的測試評價和研發(fā)展開。電動汽車安全性成為社會廣受關注的熱點問題。廣義的電動汽車安全包含從制造到運輸、從存儲到使用、從維修到報廢整個全生命周期,其中,安全性主要涉及高壓系統(tǒng),覆蓋充電過程的安全、碰撞事故安全、緊急救援安全,以及電池、電機、電控關鍵零部件的安全考量。
第一,整車的安全的測試主要包括電控通信、電磁兼容、碰撞安全、功能安全以及緊急救援安全。其中,電磁兼容主要涉及人體防護,以及智能網(wǎng)連之后的綜合應用;碰撞安全與傳統(tǒng)車輛不同,電池箱輕微的位移與損害均會影響整車性能;此外,對于緊急救援方面,動力電池材料三元化的趨勢,提高的能量密度使得熱失控和熱蔓延速度控制難度提升,車輛的生產(chǎn)使用與路途運輸更要加強規(guī)范管理,尤其是夏天暴雨的涉水情況。
第二,充電安全涉及關鍵零部件的研發(fā)與設計。電動汽車充電包含交流充電和直流充電兩大部分,可以分為四大類測試要求。第一個是充電連接裝置測試,涉及插頭與插座等裝置匹配;第二個是汽車和充電樁的單獨測試,利用特殊設備模擬車輛測試充電樁,或者模擬充電樁測試車輛;第三個是實驗車輛和充電樁的實車匹配測試;第四個是現(xiàn)場車輛與充電樁的實際匹配測試,涉及空載和滿載狀態(tài)下的充電效率設計。自從2015年到2016年年底,中汽中心分三批次集中測試了若干量車輛和充電樁,第一次16輛車和16個充電樁,第二次是20輛車和11個充電樁,第三次是7輛車和13個充電樁,包含直流和交流充電匹配測試,全國十多個城市會對現(xiàn)場各個城市的現(xiàn)場實際匹配,有助于電能質(zhì)量對充電效率影響的綜合評估。
第三,電動汽車電池的安全評價體系。BMS的安全保護與故障診斷、電池包外殼的防護IP等級一級防腐、防延誤、防沖擊能力是國家測試標準的重要內(nèi)容。除此之外,對于電池安全,只有做到電池內(nèi)部在熱失控和熱擴散狀態(tài)下依然有效控制,才能保障系統(tǒng)安全。在測試的過程當中,電池的表現(xiàn)特征差異很大。比如超過65度或者是55度后,需要精準確定電池在模組中的安全級別,并控制子模塊間的傳熱過程。
第四,動力總成的安全測試評價體系。目前,行業(yè)的主要依據(jù)的是18488標準,以及28046等企業(yè)標準,但在實際評價過程中仍然存在很多缺陷,包括電機過熱、自保護功能、絕緣擊穿、密封進水問題的改進。在促進行業(yè)發(fā)展建設中,中汽中心更加注重建立從部件到系統(tǒng)的連貫測試評價過程考量。尤其是涉及動力總成層面,將會涵蓋對于電池、電機系統(tǒng)的總體匹配表現(xiàn)。
第五,電動汽車電池的可持續(xù)發(fā)展。動力電池的回收再利用勢在必行,尤其涉及長期擱置電動汽車的安全隱患問題。目前,電動汽車質(zhì)保期里面要求電池容量不得低于80%或者70%,但是實際上即使到70%剩余的容量還有很多,亟待的帶合理利用。此外,動力電池的二次利用包括全面的電池運行監(jiān)控的系統(tǒng)、以及電池模塊的標準化和規(guī)?;菩?。對于電池運行監(jiān)控的系統(tǒng),需要對電池的編碼制度、利用階段指標參數(shù)的全年采集與準確監(jiān)控進行整體設計。對于電池模塊的標準化和規(guī)?;菩?,一方面要考慮整車應用的通用性,另一方面要考慮梯次利用場所的便捷性,需要實現(xiàn)較好的結合。
電動汽車及電池的可持續(xù)發(fā)展需要在發(fā)展梯次和電池回收進程得到切實解決,才能真正做到綠色能源的推行,謝謝大家。
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