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　　风度（常州）汽车研发院有限公司副院长伍战平做题为“新能源汽车集成技术之安全集成”的演讲,集中讨论新能源汽车安全设计和使用的八个常见问题。

　　随着新能源汽车后补贴时代的到来，技术发展与运营创新成为当前形势下推动新能源汽车行业进步的重中之重。12月21-23日，以“后补贴时代技术创新发展思路”为主题的2016第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会在深圳中海凯骊酒店盛大举行。本次大会由电动汽车资源网、中国新能源汽车总工技术峰会组委会主办，数百位来自国内领先的主机厂、核心零部件企业、运营商、行业院校机构等各领域精英齐聚深圳，共同参与这一专为新能源汽车人打造的行业盛会。

　　大会为期三天，21日下午的会议围绕“整车企业技术创新及降成本策略”邀请业内专家、学者与国内领先的主机厂、核心零部件企业等各领域精英展开探讨。风度（常州）汽车研发院有限公司副院长伍战平做题为“新能源汽车集成技术之安全集成”的演讲,集中讨论新能源汽车安全设计和使用的八个常见问题。演讲内容摘要如下：

　　一、新能源汽车与传统汽车的差异

　　新能源汽车和传统汽车的差异主要在于一个“电”字，所以在安全设计和使用方面就得围绕“电”字。

　　百人会安全报告中，整理了2011年-2016年7月全球新能源汽车典型安全事件的不完全统计，其中自燃事故23起，碰撞事故6起，充电事故7起，涉水事故3起，其他事故6起，不明原因事故4起。

　　二、车载动力电池安全—浸泡水安全吗？

　　从电解液和隔膜以及正极材料都需要考虑车载动力电池的安全，尤其是热稳定性。比如三元金属氧化物正极材料在达到一定高温时，会发生还原反应，产生氧气，不利于热稳定性。

　　从电池单体的设计角度，泄压阀，PTC，电流切断保护装置，以及钢体外壳等，都有助于提升单体安全防护。

　　从电池包的设计考虑，防止单体热失稳的连锁反应（或者俗称“放鞭炮”）至关重要。同时采用各种传感器，加强实时监控。密封设计要求满足IP67，保证防尘和涉水安全。

　　三、车载高压安全—能触碰吗？

　　传统的燃油车12伏（商用车24伏），都没有涉及到高压。那为什么要重视高压安全？

　　据IEC数据，人体的电阻大概是1000欧。人体生物学的测试表明，60毫安的电流通过，人会感觉到痛。这也是为什么美国交通安全法规定义直流60伏（交流30伏）为高压。传统的车载低压系统可以直接接地，但是高压不能直接接地，而且有绝缘电阻的相关标准。而绝缘电阻的标准（比如美国标准的500欧/伏）和人体生物学的测试结果是相关的。

　　那么触碰新能源车车体安全吗？如果高压系统和车体是正确绝缘的，碰触是安全的。

　　四、车辆碰撞安全相关：

　　（一）新能源车耐碰撞吗？

　　美国的电动汽车安全设计以FMVSS305为中心，兼顾NCAP星级评定和保险社的安全等级评定，涵盖了前碰、侧碰和追尾等。在测试过程中最有挑战性的大概是侧面的圆柱碰撞（模拟实际行驶中碰撞电线杆或者树木等），圆柱碰撞测试内容还包括碰撞后的360度静态翻转。

　　具体的一个例子是雪佛兰沃蓝达（Chevy Volt）。在美国交通安全局完成侧面圆柱碰撞试验，各项指标都满足。碰撞后车辆放置三个星期以后发生了一起自然起火事故。详细调查后判定，在侧面的碰撞中可能影响了电池包内部的一些结构，尤其是冷却结构，造成冷却液渗透泄漏，引起电池包内部短路自燃。根据这个调查的结果，通用汽车也对沃蓝达的电池包结构进行了改进。

　　新能源汽车电池和燃油汽车燃油的能量密度不在同一个量级。1公斤汽油燃烧释放的能量大致相当于100公斤动力电池包储存的能量。油箱相对而言比较小容易保护，就像人的心脏在很好的地方被保护。但是纯电动汽车的电池包，为了满足一定续航里程的要求，在汽车底部布置区域比较大。这就增加了安全防护的难度。

　　具体的一个例子是特斯拉S型电动车，在高速公路上行使的时候，前面车上掉了一个物体，在路面上直接撞到特斯拉电动车底部，电池包底部就被刺穿了，而且导致电池起火燃烧。所幸车上乘客有足够时间逃生，最终没有造成人员伤亡。安装在车底下的电池包做好底板防护并且电池包周围设计好防护板也很重要。

　　（二）救援能用水灭火吗？

　　关于新能源汽车安全救援的问题，这里引用的是日产聆风的资料，尤其是安全救援问题。救援手册里面特别讲到，用水的时候不能用小量的水，要用大水冲。还特别强调前去救援的人一定要穿好PPE，PPE就是个人的防护设施。如果是局部小范围起火，要用ABC类干粉灭火器。一辆带高压系统的新能源汽车，在车体发生碰撞以后的救援作业（包括车体切割），也要特别小心这个车体是不是仍然有很好的绝缘状态。

　　五、充电安全—能从楼上甩线吗？

　　新能源汽车越来越普及，普通消费者的安全认识也需要逐渐增加，以确保更加安全的使用，其中就包括充电设施的安全问题。

　　百人会里面也特别强调了充电桩质量也需要大家关注。百人会安全报告，某一电动汽车品牌对新标准的符合性进行的车桩匹配实验：

　　特斯拉电动车发生过一起在超级充电桩的自燃事件。但是电池没有发生爆炸，也没有人员的伤亡，估计是高压分线盒里面出现了短路。缺乏正确防护，缺乏正确监控手段，简单地从住宅楼甩线给新能源车充电是不可取的。

　　六、EMC/EMI—心脏病人可以使用或者接近新能源汽车吗？

　　电磁兼容设计目的是要达到一个预期的功能，各系统互不干扰，而且对外界没有污染，满足相应的要求。 产生电磁干扰的条件包括（1）突然变化的电压或电流，即dv/dt或dI/dt很大；（2）辐射天线或传导导体。电磁干扰传播特性设计考虑因素包括：（1）信号回路的电磁干扰抑制；（2）电磁干扰滤波技术；（3）电磁屏蔽技术；（4）接地与搭接技术；（5）电磁干扰抑制。

　　如果有心脏病病人带着心脏起搏器靠近电动汽车，安不安全呢？美国非常知名的梅奥诊所（Mayo Clinic）专门做了一个实验，让心脏病人戴着心脏起搏器，操作丰田普锐斯，观察他们的反应，结论是普锐斯对他们是安全的。一方面心脏起搏器要满足相应的抗干扰标准，另一方面，新能源汽车要满足相应的辐射干扰要求。将来大功率的无线充电更需要充分考虑。

　　七、行车安全—没有声音就一定好吗？

　　电动汽车是由电机驱动，没有内燃发动机的轰鸣声，低速行驶时非常安静，尤其是在时速低于20公里/小时的情况下。这导致在一些小路行驶时悄无声息，市区禁鸣时，前方行人往往无法感知后面的车辆。为提升电动汽车的行车安全，很多厂家都会为电动车配备模拟发动机声音的装置，启动后车辆会模拟出内燃发动机的轰鸣声，提醒路人避让。不过，有些车的模拟声仍然小的可以忽略。

　　这对行人来讲，却是潜在的安全隐患。近日，美国为了行人安全正式颁布了新能源车的最低声音要求法规FMVSS141。该标准规定，从 2018年9月1日起，市场上的4.5吨以下新能源车在速度每小时低于20英里（约合32 公里/小时）的情况下，必须自动发出噪音以提醒行人。

　　八、智能互联汽车安全—网络安全问题

　　因为大家都很关注智能互联汽车及网络安全，这里多讲几句。也可以说这个话题是EMC/EMI安全问题的拓展。SAE J3061是专门讨论这个话题的。

　　黑客攻击手段，首先是信息安全，黑客可以通过与总线通讯交换车辆数据，控制车辆部分功能；其次，环境感知部分的各类传感器，也是汽车为了感知外部环境新设的数据入口，黑客可以模拟超声波、毫米波、激光雷达的返回波模拟外部环境，使车辆对周围障碍判断失误，从而引发安全事故；第三，充电时充电基础设施及BMS也存在被外界控制的风险。黑客可以利用汽车系统的漏洞及对车辆相关环境设施的控制对车辆进行攻击。

稿件来源： 电动汽车资源网