2020年12月23日，中國(guó)汽研成功舉辦《2020第三屆新能源汽車測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)國(guó)際論壇》。中國(guó)汽研將連續(xù)為大家推送精彩演講實(shí)錄，本文為比亞迪汽車工程研究院副院長(zhǎng)凌和平帶來的《新能源汽車整車與電池安全測(cè)試》。

1 比亞迪新能源汽車發(fā)展歷程

比亞迪涉足新能源汽車領(lǐng)域較早，從2003年收購秦川汽車開始進(jìn)行電動(dòng)汽車的研發(fā)工作，在國(guó)家政策和市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下，新能源汽車得到快速發(fā)展，比亞迪作為“電池大戶”，在新能源汽車市場(chǎng)一馬當(dāng)先，連續(xù)多年獲得新能源汽車銷量排行榜冠軍。相較于傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車動(dòng)力強(qiáng)、噪音小、零排放、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)使得用戶體驗(yàn)得到提升，但是新能源汽車在開發(fā)或使用過程中，存在的一些安全問題，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者的信心及整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展。

2 新能源汽車安全測(cè)試驗(yàn)證體系

比亞迪一直將新能源汽車的安全測(cè)試作為一項(xiàng)重要的工作來開展，目前已建立了一套完整的測(cè)試驗(yàn)證體系，涵蓋電芯、模組、電池、高壓系統(tǒng)以及整車等，全面推進(jìn)新能源汽車的安全測(cè)試，保障新能源汽車的安全運(yùn)營(yíng)。安全驗(yàn)證體系包括4個(gè)方面：機(jī)械安全；電氣安全；環(huán)境安全；管理安全，以下將進(jìn)行詳細(xì)介紹。

機(jī)械安全方面，分為電池機(jī)械性能（機(jī)械沖擊、模擬碰撞、擠壓、底部球擊）；整車機(jī)械性能（正面剛性碰撞、側(cè)面剛性碰撞、偏置碰撞、側(cè)面柱碰撞）；臺(tái)架耐久測(cè)試（高低溫振動(dòng)、四綜合耐久、四立柱道路模擬、24通道道路模擬）；整車耐久測(cè)試（城區(qū)工況、山路工況、強(qiáng)化壞路、綜合道路工況），在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)上，除了參考中國(guó)的一些評(píng)價(jià)類碰撞標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也考慮了全球的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了適應(yīng)新能源汽車特點(diǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景來驗(yàn)證電池包和電芯的安全。

電氣安全方面，分為充電安全（濫用充電、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、插槍禁止行車）；驅(qū)動(dòng)安全（主/被動(dòng)泄放、接觸器匹配、碰撞切斷高壓、接觸器燒結(jié)檢測(cè)）；電磁兼容性（系統(tǒng)騷擾、系統(tǒng)抗干擾、整車騷擾、整車抗干擾、人體電磁防護(hù)等）。

環(huán)境安全方面，分為環(huán)境適應(yīng)性（濕熱循環(huán)、冷熱沖擊、鹽霧循環(huán)、整車涉水）；熱失控測(cè)試（電池包針刺、電池包鹽水注入、電池包加熱測(cè)試、整車火燒測(cè)試）；實(shí)際環(huán)境路況（整車高原試驗(yàn)、整車高溫暴曬試驗(yàn)、低溫環(huán)境適應(yīng)性、高溫環(huán)境適應(yīng)性、高濕環(huán)境適應(yīng)性等）。

電池管理安全方面，分為BMS監(jiān)測(cè)保護(hù)（特征監(jiān)測(cè)、采樣信號(hào)校準(zhǔn)、偏離報(bào)警、特征偏離保護(hù)）；電池狀態(tài)管理（電池狀態(tài)預(yù)估、電池均衡管理、電池容量修正、電池能量管理）；整車多級(jí)保護(hù)（高壓互鎖、碰撞保護(hù)、漏電保護(hù)、過/欠電壓保護(hù)）；整車安全預(yù)警（整車狀態(tài)監(jiān)測(cè)、云端數(shù)據(jù)訓(xùn)練、數(shù)據(jù)偏離報(bào)警、整車安全控制）。目前已構(gòu)建了七維四層安全矩陣，全方位有效保護(hù)電池安全，新能源汽車安全的源頭是電芯，電池安全中的電芯部分需要進(jìn)行大量的測(cè)試去保證安全，比如過放、短路、針刺、過充、爐溫、擠壓。

比亞迪新能源汽車安全測(cè)試能力建設(shè)方面，包含外部火燒試驗(yàn)機(jī)、擠壓試驗(yàn)機(jī)、短路試驗(yàn)機(jī)、電池包模擬碰撞試驗(yàn)、過充/過放測(cè)試、電池包熱失控、電池包底部球擊試驗(yàn)、電池包跌落試驗(yàn)、整車火燒試驗(yàn)、模擬負(fù)載短路試驗(yàn)、整車擱底測(cè)試、鹽水注入測(cè)試（模擬沿海地區(qū)車輛電池包密封失效時(shí)鹽水進(jìn)入造成的熱失控，觀察鹽水進(jìn)入電池包時(shí)整車熱失控的現(xiàn)象和過程，是否有乘員逃生時(shí)間，采集熱失控時(shí)整車信號(hào)，為熱失控告警信號(hào)提供參考和依據(jù)）等。

3 創(chuàng)新高安全刀片電池技術(shù)

測(cè)試是為了保證能夠提供更安全的產(chǎn)品給消費(fèi)者，但是測(cè)試不是萬能的，要從源頭抓起，特別是隨著新能源汽車的爆發(fā)期到來，車輛運(yùn)行區(qū)域更廣，環(huán)境更加復(fù)雜，怎樣從設(shè)計(jì)上保證車輛的安全是需要考慮的。經(jīng)過多年的設(shè)計(jì)總結(jié)，2020年比亞迪打造了跨時(shí)代的高安全刀片電池，刀片電池為扁平結(jié)構(gòu)，具有高剛性和高強(qiáng)度的特點(diǎn)。刀片電池采用磷酸鐵鋰電池，通過試驗(yàn)對(duì)比，相較三元鋰材料，磷酸鐵鋰的分解溫度更高，放熱速率更低，相對(duì)放熱量低，穩(wěn)定性也更高、更安全。

刀片電池的模態(tài)較高，達(dá)到了80Hz以上，高達(dá)60g碰撞加速度，相當(dāng)于45km/h碰撞剛性壁障，能夠承受的擠壓力也很強(qiáng)，達(dá)到了100-800kN，最大可承受力為445kN。圍繞安全打造的刀片電池，在比亞迪“漢”車型上已經(jīng)搭載，按照測(cè)試體系做了全覆蓋測(cè)試，市場(chǎng)表現(xiàn)良好。

4 新能源汽車安全展望

新能源汽車市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng)，新能源汽車安全日益受消費(fèi)者、從業(yè)者、監(jiān)管單位的關(guān)注，新能源汽車安全測(cè)試技術(shù)應(yīng)持續(xù)擴(kuò)大覆蓋應(yīng)用場(chǎng)景，策劃更多貼近用戶實(shí)際使用工況的測(cè)試方案，安全測(cè)試是最后一道屏障，應(yīng)持續(xù)加大在前端設(shè)計(jì)創(chuàng)新，源頭設(shè)計(jì)上確保新能源汽車的安全，為行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展保駕護(hù)航。

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