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欧阳明高:电动汽车的触电风险几乎可以忽略不计

2016年08月15日 09:40   来源:EV世纪   类型:新闻   作者:杨世明

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8月21日,百人会夏季论坛将在郑州召开,此次论坛其中一个主题就是——电动汽车的安全问题,百人会副理事长欧阳明高教授在会议召开前就这一问题集中与媒体做了沟通。对于消费者比较关注的电动汽车安全问题,欧阳明高表示,目前的电动汽车安全的核心是电池安全,电池的热管理系统不过关、充电时过充、整车碰撞放水设计不过关等都可能导致电动汽车燃烧、起火等安全事故。
 

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产品端:电动汽车的触电风险几乎可以忽略不计
 

随着电动汽车逐渐从政策驱动向市场驱动转向,很多消费者开始也开始关心电动汽车的安全,比如有消费者问,电动汽车上有这么一大块高压电池,遇到下雨、洗车等有水接触的环境会不会有 触电风险呢?对此,欧阳明高教授表示,这种风险几乎可以忽略不计,这是一个最起码的保障。电动汽车防止触电属于整车设计电器系统的安全标准,包括接地、漏 电保护、绝缘等方面都有标准,这些只是最基本的标准。如果说生产的电动汽车还有触电问题,那这个车厂就别干了。
 

另外,还有消费者问到,前段时间北京也出现了罕见的暴雨天气,电动汽车在水里开过,即使没有触电起火等安全事故,但与水“亲密接触”会不会对车辆电池有影响呢?欧阳明高教授说,电动汽车在水里行驶之后,严格来说是没有问题的,但是建议最好还是去4S维护保养一 下。因为关于防水防尘的标准现在是按照IP67来提出最低要求的,将来可能还会更严格,不仅是IP67,有的甚至会到IP68,如对于浸泡方面的要求不只 是泡一个小时,而是泡24小时。目前有的企业的内部标准是按照IP68来的,但是也还有企业是按照IP67来执行。厂家会有一些指导意见,最好是到4S店 去维护一下,这样比较保险。
 

电动汽车往往和智能汽车、互联网汽车一并提及,很多电动汽车也是以黑科技为主要卖点,但是电动汽车充电时间确实有点长,目前的快充也都要1个小时左右,能不能在充电等待时享受一下高科技呢?比如边充电边在电动车里听音乐、上网、空中升级等,这一问题欧阳明高教授的回答是,电动汽车上的这些低压电器用的是另一个低压电源(12V电源),充电是给动力电池充电,互相不影响,边充电边体验车内新科技没问题。
 

产业端:充电时最容易出现安全问题
 

欧阳明高说,电动汽车安全的核心是电池安全,电池安全问题由三个方面引起:
 

第一个问题是电池过热。电池跟发动机等其它部件不同,温度是一个很重要的参数。电池只能在一定的温度范围内才能正常工作,温度高了不行,低了也不行。低温环 境下,电池容量放不出来,也充不进去,这是因为电池极化导致的。总之,电池怕冷,如果电池温度太低,它就不能正常工作。高温环境下,电池也不能正常工作, 正常工作范围是在45度以内,如果温度到达90-100度,问题就产生了。电池就会引起一系列 “自生热反应”。
 

当 然,每种材料电池的情况都不一样,但都有 “自生热起始温度”,达到这个温度电池会形成副反应,一般是放热反应,也有吸热反应。这种放热反应会引起温度升高。温度再升高之后又会引起另外一个副反 应,又会引起温度再升高,温度会越来越高,形成连锁反应。当温度达到150-250度时,热失控就会发生,比如说隔膜崩溃、电解液燃烧,最高能达到900 度以上高温。
 

几个特征温度,第一个是自生热反应的起始温度,第二个是热失控的起始温 度,比方说短路、大规模燃烧,它最后有一个热失控最高温度,比方说有的电池内部核心温度达到900度甚至接近1000度。但是也有的材料体系热失控最高温 度只有三四百度,也有的电池只冒烟,这跟电池材料体系相关性很大,不同体系的电池,这几项温度指标都不大一样。
 

总体来说,电池跟温度有关,随着温度上升到某一个温度,它会开始产生副反应,副反应会连锁形成电池放热程度越来越高,到了一定程度,会使内部短路、隔膜崩溃、电解液燃烧,使温度迅速上升,形成热失控。到达最高温度会形成冒烟、起火甚至爆炸。
 

第二个问题是充电基础设施也是可能引起事故的。充电机跟电池合在一块之后,就有可能出现各种各样的问题,比如说充电充不充,充到什么程度,是由电池管理系统 发指令的,电池管理系统告诉充电机你该启动了,充多少了。但是如果充电机质量不过关,让它启动它不启动,让它充50A,它充70A,就容易发生安全问题。

充电机行业的总体水平在电池行业、充电机行业和整车行业三个行业中间是比较差的。而且,充电机行业在产品准入方面、质量保证方面还存在一些问题,因为很多企业都是新进入的公司,整体产品质量参差不齐。
 

电池跟充电合在一块,就有充电标准问题,但我们前期有充电标准,去年12月份,为了充电过程的安全,我们又修改增加了一些新的东西。现在正处在新旧标准的过渡期,实施起来必然会有一系列的问题。
 

在地下车库建充电桩也是敏感的问题,地下车库的充电桩对安全的要求比地面更高。因为地下车库低,车辆密集。第二是地下车库在下大雨的环境下容易进水。第三是大家都在晚上充电,一旦有一辆车发生事故,会引起连锁反应。所以,它对充电机和充电桩的施工标准要提高。
 

安全问题不是什么不得了的问题,但是不注意,没有安全质量保证的话,就会出现问题。这些技术都是成熟的,不过,下一代的无线充电技术还不太成熟。下一步的趋 势是进入无线充电之后,对安全的要求会大幅度提升。现在,我们的无线充电技术进展非常好,充电的效率接近有线充电,下一步要再进一步提升技术。
 

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百人会副理事长欧阳明高
 

过充跟充电机有关,跟充电机质量有关,也跟我们的电池系统质量有关。发生的事故中有的是电池管理系统死机,充电机不知道,它会继续充,一般来说过充到150%,当场就会出现剧烈的事故。
 

如果是过充到110%不会有什么明显事故,但是长期积累也会有事故,最大的事故是当场过充到150%,这种事故非常厉害!纯属质量问题、保障问题或者是操作不规范问题等原因导致的。 
   

第三个问题是整车的质量问题。比如说整车的高压电系统,有些是不规范的。轿车总体来说质量比较好,一些比较大的轿车厂,如长安、上汽、北汽的安全验证是非常严格的。包括泡水、火烧、碰撞等各种试验都要做,有一系的法规,而且跟国外法规完全相同。因为大汽车厂的工程团队工程化能力比较强,人员配备比较齐全,所以他们非常规范。一些好的电池厂,像宁德时代新能源,它是给宝马配套的,宝马那一套规则全部转移到他这里。所以大汽车厂、大电池厂在这些方面都是很规范的。
 

整车集成有几个问题,第一个是高压电器安全问题,第二个是碰撞安全问题,第三个是防水防尘的问题。这几个问题是非常非常重要的!现在我们很多安全事故,是电 器安全事故导致的,比如说我们的驱动电机控制器电力电子器件IGBT损坏、短路。这不是内短路,而是外短路,大电流的短路,容易造成事故。
 

碰撞安全,比如电池碰撞之后就会变形,变形之后就会撕裂,撕裂之后就会短路,短路就会引起事故。所以电动汽车的碰撞安全也是非常重要的方面。比如说日产电动 汽车一次安全事故都没有发生,现在全球已经有20多万辆车了。当初日本发生地震海啸,这些车泡在水里面都没有发生事故,因为整车碰撞安全做得非常好,也就 是说电池被保护得非常好,本身没有多大变形。
 

还有一个是电池泡水问题,前一段时间各地下暴雨,有一个视频:所有的车都趴下了,只有电动汽车在水里面像舰艇一样前进,大家都点赞。因为燃油车的排气管一浸到水里车就不能走了。电动汽车只要密封做得好,也就是防水防尘做得好就没事。
 

做好防水也不是那么容易的,电池是有试验的。电池有火烧试验、碰撞试验、跌落试验、弯曲试验、针刺试验等好多种。其中也有泡水试验,有半进水、全浸泡、还有 小孔灌水试验等各种各样的滥用试验。标准IP67可以浸到水里一米、一小时的试验。现在这种泡水试验,光做电池是不够的,必须做整车才行,为什么?光用一 个电池泡水可能没问题,水进不去,但是放到车上可能就进水了,因为车的环境是动态的,放在实验室是静态的,静态的试验没问题,但是一放进车里可能就出问 题,这需要做大量的试验。
 

几个星期之前,南京大雨后大客车发生的事故,就是因为电池随车在水里泡久了发生的事故。所以要把密封做好,这也是整车企业要做的,也就是碰撞、电器、防水防尘这三个大的方面。
 

管理端:建立系列化的安全标准,只为消费者放心
 

为了把下一步的安全做好,此次百人会夏季论坛的安全报告也有一系列的建议,比如关于地下车库的充电桩的安全标准怎么论证?如何要强化认证标准。比如电池检测 标准进一步优化,比从注重单体电池慢慢向强调整个系统转变。再比如要搞电动车的年检,为什么要搞年检?比如防水防尘问题,新车质量是好的,第二年、第三年是不是好的?年年都需要看一下才知道。动力电池每过一年就要到4S店全充全放一下,需要仪器测试,燃油车有年检,电动车为了安全起见也需要年检。
 

不过,百人会方面表示,此次提出安全问题是希望引起社会更加注重安全,电动汽车还是新兴产业,需要不断创新,所以既需要社会的宽容,同时也必须要减少脆弱 性,不要因为出现了安全事故,使得整个产业的发展受到太多影响。所以安全问题,从企业的角度再强调都不为过,从社会的角度为它创造一个好的环境,让消费者 对我们的电动汽车更有信心。安全是一个正反馈的概念,而不是说我们一强调安全,就把消费者吓跑了,让大家觉得我们不安全。

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