三重防護(hù)保安全 新能源汽車真怕水么？
[汽車之家 技術(shù)] 雨季一來(lái)，很多車主們就開始擔(dān)驚受怕，車輛泡水以及出現(xiàn)涉水故障成為到了夏天愛車保養(yǎng)的頭號(hào)問題之一。而在新能源汽車上，在前面兩個(gè)隱患的基礎(chǔ)上更是增加了一個(gè)令人擔(dān)憂的問題：搭載著那么多電池的電動(dòng)車，真的能夠100%做到防水保護(hù)么？如果電池進(jìn)水，我們的安全會(huì)受到威脅么？
心存疑慮，不敢輕信，電池安全到底從何而來(lái)？
◆ 電池單體安全：IPX7標(biāo)準(zhǔn)，不止防水那么簡(jiǎn)單！
◆ 電池模組安全：保護(hù)框架，安全防護(hù)一舉兩得！
◆ 電池系統(tǒng)安全：全面檢測(cè)每顆電池，危險(xiǎn)止于隱患！
其實(shí)圍繞著新能源汽車防水、防火等問題一直停留在消費(fèi)者疑慮層面，網(wǎng)上相關(guān)的科普知識(shí)文章很多，但危言聳聽的文章也很多，動(dòng)不動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)《電動(dòng)車防水必看，否則會(huì)出人命》這類文章。受到這些內(nèi)容的影響，消費(fèi)者提著的心始終也放不下。所以今天我們打算快速普及幾個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，讓您打消掉關(guān)于“新能源汽車電池安全性”的相關(guān)疑問。
● 電池自身具備防水能力么？標(biāo)準(zhǔn)比我們想的還要嚴(yán)格
我們先剔除掉新能源汽車上關(guān)于電池組的其它保護(hù)技術(shù)，先從電池單體防水層面給出一個(gè)答案。也就是說，在沒有任何保護(hù)的情況下，車輛上每一個(gè)電池本身是否具備防水能力呢？答案是肯定的。
當(dāng)前關(guān)于產(chǎn)品防護(hù)安全級(jí)別中，擁有一個(gè)明確的指標(biāo)：IP防護(hù)等級(jí)。其中我們最耳熟能詳?shù)氖欠螴P67標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檫@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)同樣應(yīng)用在手機(jī)、手表和其他移動(dòng)設(shè)備上。這套標(biāo)準(zhǔn)將以衡量產(chǎn)品的防護(hù)灰塵吸入和防護(hù)短暫浸泡能力為目的，目前在該套體系下部分工業(yè)產(chǎn)品的最高等級(jí)為“IP68”，主要出現(xiàn)在軍工級(jí)和商用級(jí)的產(chǎn)品上。而多數(shù)民用級(jí)產(chǎn)品達(dá)到“IP67”已經(jīng)算是最高標(biāo)準(zhǔn)了。
對(duì)于應(yīng)用在新能源汽車上的動(dòng)力電池而言，符合IP67標(biāo)準(zhǔn)是絕對(duì)要滿足的條件。而在此標(biāo)準(zhǔn)之外，新能源汽車電池還要滿足額外的要求。在國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布的《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求及試驗(yàn)方法》中，明確指出了關(guān)于新能源汽車單體動(dòng)力電池和模組的安全指標(biāo)及試驗(yàn)方法。在該試驗(yàn)方法中，因?yàn)楹}海水更易對(duì)產(chǎn)品造成腐蝕，所以電芯產(chǎn)品還要具備在滿電狀態(tài)下，浸入含3.5%的NaCL（氯化鈉，模擬海水）溶液2小時(shí)，要求電池?zé)o起火和爆炸等現(xiàn)象。
除了嚴(yán)格的防水測(cè)試之外，新能源汽車所采用的電芯產(chǎn)品還要經(jīng)過其它的“裸測(cè)”，例如穿刺、擠壓、火燒等暴力測(cè)試流程，確保不依賴任何防護(hù)措施的基礎(chǔ)上，電芯本身也要具備強(qiáng)大的抗壓能力。所以，用戶擔(dān)心的防水問題只是電芯檢測(cè)的環(huán)節(jié)之一，其它我們可能未考慮到的“危險(xiǎn)隱患”，在目前的標(biāo)準(zhǔn)中都已經(jīng)有了針對(duì)性的管理標(biāo)準(zhǔn)。
各類嚴(yán)格的管控標(biāo)準(zhǔn)致力于讓電池本身?yè)碛羞^硬的“體格”，所以電芯本身已經(jīng)具備了極強(qiáng)的防塵防水能力，絕不會(huì)輕易出現(xiàn)遇水易燃或爆炸等危險(xiǎn)情況的發(fā)生。但即便如此，我們可能還會(huì)擔(dān)心，即便不爆炸不起火，行駛中的新能源汽車遇到涉水情況又會(huì)不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)呢？
● 電池組的進(jìn)一步保護(hù)，讓新能源車涉水能力更強(qiáng)
當(dāng)前車企對(duì)于新能源汽車電池共分為三大安全保護(hù)環(huán)節(jié)，分別為電池單體安全、電池模組安全以及電池系統(tǒng)安全。在單體電池的擁有第一道防水能力之外，車企也會(huì)在電池組和系統(tǒng)方面繼續(xù)增加安全系數(shù)，三個(gè)維度共同筑造不斷完善的安全之墻。
大家都知道，燃油車涉水“趴窩”現(xiàn)象主要出現(xiàn)在進(jìn)氣與排氣系統(tǒng)上，所以車輛在出廠時(shí)有明確的涉水高度說明。但新能源汽車因?yàn)椴簧婕按朔矫妫谲嚻髮?duì)電池組進(jìn)行了額外硬件保護(hù)之后，涉水能力相對(duì)同級(jí)別燃油車來(lái)講也會(huì)更好一些。目前部分新能源車型可以達(dá)到70cm的實(shí)際涉水高度，但在我們上述提到的IPX7標(biāo)準(zhǔn)中，新能源汽車的涉水能力最大上限甚至可以接近1米的高度。
所以為了車輛在行駛中也能夠確保電池組的安全，車企會(huì)為電池組提供保護(hù)框架，也稱電池模組框架。當(dāng)前多數(shù)新能源汽車電池組被布置在底盤上，在行駛中更容易與水接觸，所以保護(hù)框架會(huì)針對(duì)電池組高壓部分進(jìn)行特殊絕緣保護(hù)，保護(hù)包括涉水、碰撞等外力可能對(duì)電池組造成的安全影響。而且保護(hù)框架還能實(shí)現(xiàn)一舉兩得的作用，在保護(hù)了電池組的同時(shí)，也能夠強(qiáng)化整個(gè)車體的安全，尤其是側(cè)面撞擊帶來(lái)的車體變形危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)從結(jié)構(gòu)層面對(duì)整車進(jìn)行安全保護(hù)。比如奧迪最新的e-Tron電池組 就能看到這樣的防碰撞細(xì)節(jié)。
目前新能源汽車也擁有整車的涉水測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。例如上海市對(duì)于純電動(dòng)汽車的準(zhǔn)入政策中有一條強(qiáng)制性的DB31T634-2012標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將模擬車輛行駛中的涉水環(huán)境，要求純電動(dòng)汽要在15厘米的水深中，以大于等于30km/h的速度行駛，涉水總時(shí)間10分鐘。然后在30厘米的水深中，以大于等于5km/h的速度進(jìn)行前進(jìn)、后退行駛，涉水總時(shí)間10分鐘。通過這項(xiàng)測(cè)試，也能夠進(jìn)一步確保新能源汽車具備足夠安全的行駛涉水能力。
● 既然防水，涉水險(xiǎn)有沒有必要上？
涉水險(xiǎn)對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說真的沒有必要。涉水險(xiǎn)全稱叫“發(fā)動(dòng)機(jī)特別損失險(xiǎn)”或者叫“涉水損失險(xiǎn)”，是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于汽車零部件來(lái)說比較昂貴，而特別針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的險(xiǎn)種。電動(dòng)車沒有發(fā)動(dòng)機(jī)，不存在燃油車經(jīng)過積水路面，水倒灌進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，造成損壞的情況。所以這個(gè)險(xiǎn)種對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說沒有太大意義。
根據(jù)有關(guān)規(guī)定，暴雨、洪水等自然災(zāi)害造成的車輛損失屬于車損險(xiǎn)的保險(xiǎn)范圍，所以就算沒有上涉水險(xiǎn)，當(dāng)車輛因?yàn)檫M(jìn)水發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，商業(yè)車險(xiǎn)中的車損險(xiǎn)是可以進(jìn)行相關(guān)理賠的。
● 動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS），實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)
而最后一道防護(hù)墻將建立在軟件系統(tǒng)層面，新能源汽車動(dòng)力電池管理系統(tǒng)(BMS）通過對(duì)電池狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，將提供高壓觸電保護(hù)、車輛碰撞斷電保護(hù)、高壓部件防水保護(hù)、高壓漏電絕緣保護(hù)等。雖然各汽車品牌在此系統(tǒng)的保護(hù)功能上存在差異，但目的都是在于時(shí)刻保護(hù)電池的狀態(tài)安全。
通常一個(gè)新能源汽車的電池系統(tǒng)中包含上千個(gè)單體電池，如何保持每個(gè)電池工作都在合適的區(qū)間內(nèi)，管理系統(tǒng)將發(fā)揮著重要的作用。系統(tǒng)主要通過對(duì)電池電壓、溫度、電流等信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)高壓安全管理、電池狀態(tài)分析、能量管理、故障診斷管理、電池信息管理等功能，將嚴(yán)格監(jiān)控電池狀態(tài)，當(dāng)有突發(fā)情況出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)也將第一時(shí)間作出反應(yīng)。
在所有關(guān)于電池的參數(shù)檢測(cè)中，系統(tǒng)可以在監(jiān)控總壓和總電流的同時(shí)，還能夠同時(shí)監(jiān)控單體電芯的電壓和電流，在溫控系統(tǒng)控制和高壓控制中，如果診斷出車輛電池故障，電池管理系統(tǒng)會(huì)上報(bào)故障給整車控制器和充電機(jī)，同時(shí)切斷高壓來(lái)保護(hù)電池不受到損害以及提供漏電保護(hù)等，從而第一時(shí)間對(duì)車輛安全進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)。
總結(jié)：新能源汽車安全技術(shù)發(fā)展不會(huì)止步
今天的內(nèi)容我們從三個(gè)方面對(duì)新能源汽車的電池安全防護(hù)做出了回答，相信能夠解決掉我們大部分的顧慮和擔(dān)心，但對(duì)于安全方面的技術(shù)強(qiáng)化，相信車企們永遠(yuǎn)也不會(huì)停步，因?yàn)槲覀冃枰牟恢皇前踩�，而是更安全�?/p>
尤其在動(dòng)力電池管理系統(tǒng)的開發(fā)上，目前已經(jīng)有很多專門從事這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的獨(dú)立公司，同時(shí)車企方面也在加大在該方面的研發(fā)資金投入，希望在目前的技術(shù)水平之下繼續(xù)提高電池管理系統(tǒng)的能力，比如現(xiàn)在已有的電池組恒溫技術(shù)，讓新能源汽車在冬季低溫下也能夠擁有更好的續(xù)航表現(xiàn)。當(dāng)然，確保電池組的安全以及更高的使用壽命，仍然是電池管理系統(tǒng)的核心使命。（文/圖 汽車之家 姚嘉）
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