电动汽车碰撞安全标准法规和开发设计

电动汽车碰撞安全标准法规和开发设计

一、引言

据中国乘联会秘书处发布的新能源汽车销量数据显示,2017年新能源乘用车销量521459辆,2018年销量993036辆,2019年1~7月份销量633095辆。预估2019年全年累计销量150万辆。新能源汽车占比仍然处于较低的水平,相较于整个汽车市场大环境来说仍处于逆势上扬状态。虽然受国补退坡、地补取消的影响,但市场保有量仍在攀升。电动汽车保有量的提升同时也带出了许多问题,比如电池衰减、车辆自燃、起火等负面问题。在电动汽车起火事故中,碰撞成为电动汽车起火事故的关键诱因,电动汽车碰撞安全,也逐渐的引起了大家去的关注。

8月13日俄罗斯一辆Model S碰撞后起火爆炸

二、电动汽车碰撞安全风险

区别于传统燃油汽车,电动汽车搭载有一整套高压驱动系统。受限于整车结构布置、成本控制、技术条件等因素,电动汽车碰撞安全的防护性能也差异较大。电动汽车在碰撞过程中除了可能发生传统碰撞情况下人员伤亡的情况,还存在碰撞后高压系统受损,导致高压电裸露、高压泄露、短路、电池起火等次生风险,乘客和救援人员等在电动汽车碰撞过程中,也将面临新的风险和挑战,电动汽车的碰撞安全性不容忽视。

三、电动汽车碰撞安全标准法规及评价规程

基于电动汽车碰撞存在的可能隐患,随着电动汽车技术的发展,各个国家和地区针对电动汽车碰撞安全也建立了相应的标准法规及评价规程,用以指导或规范电动汽车碰撞安全性能防护的开发。

(1)国内外电动汽车碰撞标准现状

目前在全球电动汽车碰撞安全标准法规方面,主要分为四大体系:欧洲、日本、美国和中国。总的来说,四大体系主要考核电动汽车正面碰撞、侧面碰撞和尾部碰撞。根据实际情况碰撞试验工况略微有些区别(详细内容感兴趣的话可查阅对应标准或关注我下回分解)。

欧洲:欧洲主要是ECE(Europe Commission of Economy)系列法规;
日本:日本主要参考ECE系列法规,同时也形成了Attachment法规;
美国:美国主要是FMVSS(Federal Motor Vehicle Safety Standards)系列法规;
中国:中国目前的碰撞安全法规主要参考欧洲ECE系列法规内容,根据实际情况制订了对应国家标准。

值得注意的是中国和欧洲当前并没有尾部碰撞标准法规,目前正在修订添加之中。不过无论正碰、侧碰还是后碰,虽然碰撞工况不一样,但最终的评价指标都是一致的。目前全球范围内的主要法规体系,对于电动汽车碰撞后电安全的评价指标也基本相同

(2)国内外电动汽车碰撞评价规程

在传统汽车安全评价规程方面,主要有C-NCAP、E-NCAP、J-NCAP、IIHS等。

C-NCAP:全称China-New Car Assessment Program,中国新车评价规程,参考欧洲;
Euro-NCAP:全称The European New Car Assessment Program,欧盟新车安全评鉴协会,同样也是汽车界最具权威的安全认证机构之一;
IIHS:全称Insurance Institute for Highway Safety,美国公路安全保险协会,是汽车界最具权威的安全认证机构之一,它的碰撞测试标准也最为严苛;
J-NCAP:全称Japan-New Car Assessment Program,为日本新车评价规程。

随着电动汽车的发展,传统的汽车安全评价体系(E-NCAP\C-NCAP等)也逐渐研究并纳入电动汽车安全评价;同时很多测试机构或平台也探索并建立了一些新兴的针对电动汽车的评价体系。比如中汽研主导的EV-TEST(国际电动汽车实证测评),中保研发布的C-IASI(中国保险汽车安全指数),中国汽研和大数据联盟联合发布的CEVE(中国新能源汽车评价规程,简称“赛维规程”)等。从各个角度给用户选择购买电动汽车做足了功夫。

四、电动汽车碰撞安全开发设计

电动汽车碰撞安全开发设计是一个非常复杂的系统性工程,依托传统汽车碰撞安全开发基础,对电动汽车新的潜在碰撞后失效风险进行主、被动安全的开发设计,特别是对于高压系统、高压蓄电池的重点防护。从碰撞安全目标设定、零部件性能开发、系统性能开发、整车结构布置、碰撞安全仿真、实车验证等等,一步一步的满足安全性能目标,确保电动汽车安全的关键要素(碰撞后断电、漏电保护、绝缘电阻、防火阻燃、高低压隔离、高压零部件结构完整性、人员触电等)得到有效控制

电动汽车电池是核心零部件,其安全要求须严格对待,在整车结构设计阶段就需考虑将其布置在最安全的区域。(更多的开发设计细节以后有机会再跟各位分享和探讨。)

整车碰撞安全区域

电动汽车碰撞安全性极大的影响产品全生命周期的质量和用户的生命财产安全,也极大的考验一个企业的技术能力。虽然安全和成本在一定程度上是矛和盾的关系,但是对于电动汽车从业者来说,需对安全保持敬畏之心,把安全放在首要位置

厚积薄发方能长久,共勉之!


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发布于 2019-08-15

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