[汽車之家 電動(dòng)車技術(shù)]  純電動(dòng)車是不是動(dòng)不動(dòng)就自燃？下雨天開電動(dòng)車會不會漏電？電動(dòng)車是不是一撞就爆炸？這些都是平日里網(wǎng)友或者身邊的小伙伴向我們詢問的話題。我們秉承著沒有實(shí)踐就沒有發(fā)言權(quán)，這次打算直接從在售車型上拆下兩塊電池包，通過浸水、跌落、溫度沖擊、火燒甚至是針刺五大“暴力”測試，用實(shí)測來回答大家的疑慮。

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●需要一把尺

　　一面是純電動(dòng)車安全事故的報(bào)道，一面是廠家宣傳純電動(dòng)車通過某某安全測試的廣告，對立的兩者很容易讓人產(chǎn)生類似“宣傳那么好還不是起火、爆炸了？”的想法�，F(xiàn)實(shí)狀況讓人們對于純電動(dòng)車的安全，尤其是動(dòng)力電池的安全產(chǎn)生深深的疑慮，也讓人們對于動(dòng)力電池安全測試誤解頗深。為了打破這種偏見，我們決定實(shí)打?qū)嵉剡M(jìn)行一系列測試。不過究竟選擇什么樣的測試方法才能解除人們的疑慮，才能模擬大部分人的真實(shí)用車場景？我們急需要一把尺子。

　　這把尺子不應(yīng)該用所謂的“大場面“或者“刺激性”來做刻度，它的測試方法應(yīng)該是可量化、可復(fù)制性的，于是國家標(biāo)準(zhǔn)這把尺子出現(xiàn)在我們面前。

　　國家標(biāo)準(zhǔn)《GB38031-2020電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》當(dāng)中有多達(dá)22項(xiàng)測試，涉及電池單體、模組、電池包三大試驗(yàn)對象，涵蓋機(jī)械沖擊類、環(huán)境類、過充過放等測試項(xiàng)目。我們選擇了這些項(xiàng)目當(dāng)中考核綜合維度相對比較高、相對更“暴力”的電池包測試，同時(shí)也是還原大多數(shù)人們擔(dān)心狀況的測試來做。

　　在此需要說明的是電池包測試過程危險(xiǎn)系數(shù)極高，任何一個(gè)不當(dāng)?shù)牟僮骶蜁�釀成巨大的安全事故，所以我們的測試全程有國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（廣東）的專業(yè)工作人員進(jìn)行陪同，從而確保測試的專業(yè)性和安全性。

●測試項(xiàng)目一：溫度沖擊試驗(yàn)

　　第一項(xiàng)測試還原的是大家雨季用車中比較高頻的場景，經(jīng)過積水路段或者車輛進(jìn)水的情況。電動(dòng)車遭遇雨水是否會漏電？車輛經(jīng)過積水時(shí)電池包內(nèi)部是不是也會進(jìn)水？相信抱有這些擔(dān)心的大有人在。于是我們將電池包沉入水中，看看電池包的防水性好壞是如何衡量的。

　　所以現(xiàn)在不少電動(dòng)車企業(yè)選擇自己組裝電動(dòng)包時(shí)，在內(nèi)部設(shè)計(jì)密封條，而且在其生產(chǎn)工序的檢測中，氣密性檢查也是非常重要的一項(xiàng)檢測工序，目的就是為了保證電池包良好的密閉性。

　　日常生活中除非遇到特大暴雨或者積水非常嚴(yán)重的情況，電池包才會被泡在1米左右的水中，而這種狀況，車輛大概率是處于泡水報(bào)廢狀態(tài)，所以我們還原的浸水項(xiàng)試驗(yàn)比日常用車遇到的涉水環(huán)境更加嚴(yán)苛。通過這項(xiàng)測試的電池包，其防水等級已經(jīng)達(dá)到了IPX7的級別，即在至少1米深的水中浸泡一定時(shí)間，沒有引起損害的水量進(jìn)入電池包內(nèi)部。當(dāng)然，即便這樣依然還會有人擔(dān)心，車輛涉水后的腐蝕性，對此國標(biāo)也有類似在3.5%氯化鈉的鹽水中測試的試驗(yàn)，以此來檢測電池包的抗腐蝕性。

●測試項(xiàng)目二：溫度沖擊試驗(yàn)

　　看的這里可能有人會發(fā)問，車輛進(jìn)水的情況相對小概率，但有些對電池包的侵害可能是“無聲無息”的，我們國家幅員遼闊，用車環(huán)境復(fù)雜，高溫、高濕、嚴(yán)寒，甚至是鹽霧環(huán)境可都是車主每天都要面對的情況。面對這些復(fù)雜的用車環(huán)境，電池包是否能穩(wěn)定地工作？

　　在做這項(xiàng)電池包測試時(shí)，我們沒有簡簡單單地考察電池包在某一個(gè)溫度環(huán)境中的狀態(tài)，而是選擇了在兩種極端溫度之間橫跳的溫度沖擊試驗(yàn)，是因?yàn)閷?shí)際的用車環(huán)境更為復(fù)雜。例如我國北部地區(qū)冬季，電動(dòng)車在外停放，電池完全凍透后，大電流充放電，電池包迅速達(dá)到較高溫狀態(tài)，然后又再次停放在戶外，這樣短時(shí)間內(nèi)電池包的溫度變化、突變可能導(dǎo)致電池內(nèi)部的各種結(jié)構(gòu)件由于迅速熱脹冷縮而發(fā)生變形、相互擠壓造成結(jié)構(gòu)損壞，從而導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。

　　所以溫度沖擊試驗(yàn)并不是單科測試，而是綜合測試，考驗(yàn)的是電芯本身的耐高溫、耐寒性，還需要考驗(yàn)電池結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性。 溫度沖擊試驗(yàn)和浸水實(shí)驗(yàn)都要求企業(yè)在“看不見”的地方用功，雖然它無法直觀展示給消費(fèi)者，但電動(dòng)車使用時(shí)間一久，電池是否耐用、是否有嚴(yán)重衰減，是否安全，都會直觀反映一家車企的品質(zhì)把控。

●測試項(xiàng)目三：跌落試驗(yàn)

　　做完上面兩項(xiàng)測試，我們的暴力手段再次升級，從“魔法”攻擊上升到物理攻擊，對電池做出破壞性的測試。因?yàn)楝F(xiàn)在依然有不少人對電池包有很深的誤解，認(rèn)為電池包比較脆弱，怕碰怕撞。尤其再加上一些交通事故中電動(dòng)車碰撞后起火的報(bào)道，進(jìn)一步加劇了人們對于電動(dòng)車的恐懼。所以我們選擇將電池包升起，做跌落試驗(yàn)，看看沖擊之下電池包的穩(wěn)定性。

　　外力沖擊的狀態(tài)下，電池包外殼很有可能發(fā)生變形，入侵電池內(nèi)引起安全隱患，如果內(nèi)部模組穩(wěn)定性、內(nèi)部連接件抗沖擊能力不夠，發(fā)生松動(dòng)，在隨后的用車過程中很容易引起內(nèi)短路從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。在不少電動(dòng)車自燃事故中，電動(dòng)車曾經(jīng)遭受到碰撞，后期又發(fā)生事故的比比皆是。

　　實(shí)際上，像跌落測試這樣電池包直接遭到外力沖擊的情況并不多，因?yàn)殡姵匕�被安裝在車輛上，很多車企會做一些吸能、防撞設(shè)計(jì)，減緩對電池包的沖擊。此外，電池包的殼體還能再低擋一些沖擊力，這也是為什么市面上很多車型都會采取鋼制或者鋁制殼體，就是為加強(qiáng)抗沖擊性。

　　要應(yīng)對這一系列的沖擊測試需要廠家對電池包做足夠多的冗余設(shè)計(jì)，電池包內(nèi)的框架、連接構(gòu)件、上下殼體，甚至電池包外殼周圍的吸能裝置，都需要起到保護(hù)內(nèi)部電芯不受外部力量沖擊的作用。

●測試項(xiàng)目四：火燒試驗(yàn)

　　電池包內(nèi)部都是由單體電芯組成，電芯內(nèi)部的電解液都是易燃的，如果外部起火或者線路短路引起起火后，電池包會不會成為二次火源，甚至引起爆炸？我想這個(gè)場景，包括下面我們要介紹的內(nèi)部短路引起的自燃，應(yīng)該是大部分人最為擔(dān)心的場景。

●測試項(xiàng)目五：針刺試驗(yàn)

　　除了外部火燒，日常用車中因過充、過放、一些其他濫用的場景引起的電芯單體、模組熱失控?cái)U(kuò)散也是大家非常害怕的場景，因?yàn)檫@樣“病變”往往發(fā)生到內(nèi)部，等到人們反應(yīng)過來，已經(jīng)是熱失控?cái)U(kuò)散的時(shí)候了，比如大量煙霧出現(xiàn)，而這時(shí)也離起火、爆炸也不遠(yuǎn)了。因此，我們打算用鋼針刺穿電池包中的單體電芯引起熱失控，來還原大家這種情況。

　　針刺試驗(yàn)也是網(wǎng)絡(luò)上比較“火爆”的一項(xiàng)試驗(yàn)，原因是它本身的目的就是為了引起電池包內(nèi)單體電芯短路和熱失控，所以它的場面通常會伴隨著冒煙、起火。但我們的測試中，針刺并不是目的，它是手段，國標(biāo)對這項(xiàng)試驗(yàn)主要考察的是單體電芯熱失控后，電池包是否能有效控制熱失控?cái)U(kuò)散、給予警報(bào)和逃生時(shí)間。

　　最后讀取數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在引發(fā)熱失控的同時(shí)，電池管理系統(tǒng)立即發(fā)出熱事故信號，信號發(fā)出后僅出現(xiàn)了短暫的冒煙，電池包并未發(fā)生起火和爆炸現(xiàn)象，滿足了國標(biāo)對電池單體發(fā)生熱失控后5分鐘內(nèi)不能起火爆炸的要求，為乘員預(yù)留出了逃生時(shí)間。

　　為了更好地觀察電池的“心理活動(dòng)”，在靜置24小時(shí)并對其進(jìn)行放電處理后，被刺電芯的電壓已經(jīng)降至0V時(shí)，我們打開了電池包。

　　針刺試驗(yàn)對電池包的要求也是綜合維度的，電芯的耐高溫、模組之間的阻燃性自然是考核的主體之一，其次是對電池管理系統(tǒng)發(fā)出挑戰(zhàn)，不僅要及時(shí)給內(nèi)部的模組冷卻，還要第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常發(fā)出警報(bào)。

　　隨著電池包放入水中做放電處理，我們也完成了這次還原國標(biāo)的測試，包括浸水、溫度沖擊、跌落沖擊、火燒、熱失控這五大類實(shí)驗(yàn)，也還原了大家日常用車對電動(dòng)車擔(dān)心的幾大場景。但我們不得不承認(rèn)，國標(biāo)測試依然無法還原所有的用車場景，小概率事件、極端天氣、交通事故、濫用等等依然有可能引發(fā)電動(dòng)車發(fā)生安全事故。這也能從一個(gè)側(cè)面也回答，“為什么通過了這些測試，電動(dòng)車在使用中仍會發(fā)生各種事故？”

　　好在這個(gè)門檻還在不斷修正，之前的國家標(biāo)準(zhǔn)是在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上形成的推薦要求，如今國標(biāo)已經(jīng)從GB/T 31484-2015、GB/T 31485-2015升級到GB38031-2020，從“選做題”升級到了“必考題”，在優(yōu)化電池單體、模組安全要求的同時(shí)，重點(diǎn)強(qiáng)化了電池系統(tǒng)熱安全、機(jī)械安全、電氣安全以及功能安全要求。就像高考一樣，單科滿分并不能上一個(gè)好大學(xué)，考核的是綜合實(shí)力。

　　也正因?yàn)槿绱耍�汽車廠商也更需要擔(dān)負(fù)起企業(yè)責(zé)任，設(shè)計(jì)更多的安全冗余和措施來提升這道門檻，即便遭遇了比國標(biāo)測試更極端的情況，也依然可以確保乘客安全逃生。同時(shí)也需要廠商進(jìn)行正確的安全科普知識，引導(dǎo)用戶正確使用車輛，這樣才能共同扭轉(zhuǎn)"電動(dòng)車不安全"這一被動(dòng)的局面。

寫在最后：

　　在完成一系列測試后，我們發(fā)現(xiàn)國標(biāo)的每一項(xiàng)測試起碼做到了測試方法、測試手段的可量化、可復(fù)制性，而且其中大部分測試都比我們預(yù)想的要“暴力”。電動(dòng)車目前還在發(fā)展階段，市面上也確實(shí)有不少魚目混珠的企業(yè)存在，但隨著國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)認(rèn)知的共同進(jìn)步，這些車企一定會被市場和行業(yè)所淘汰。而對于我們消費(fèi)者來說，帶著偏見是永遠(yuǎn)無法解決問題，只有正確看待電動(dòng)車，看待動(dòng)力電池，我們才能做出正確的選擇。（文、圖、攝/汽車之家 姜田雙 孫一超 姚嘉）

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