出版时间:2017年08月 |
在当今人们越来越重视低碳、环保发展的大环境下,各国政府对汽车的燃油排放要求日趋严格,作为新能源汽车之一的电动汽车愈发受到推崇与重视。然而,当电动汽车如雨后春笋般涌现在消费者视野中时,人们也对其特殊系统的安全性产生了忧虑。为保证电动汽车的安全健康发展,各电动汽车主要生产和消费国家都陆续发布实施了电动汽车安全要求技术法规。本文对安全法规的建立、国内外NCAP电安全评价现状、评价方法及发展动态,进行较为详细的介绍。重点介绍了中国C-NCAP发展动态、C-NCAP电安全评价的方法及依据、C-NCAP电安全评价流程。C-NCAP作为技术前沿的指向标,必然会随着汽车技术的发展而不断前进;随着消费者安全意识的提高以及试验数据的积累,电动汽车的电安全评价方式以及标准也会不断改进与提高。
The people are increasingly paying attention to the development of low-carbon and environmental protection.Under this environment,the governments in different countries have implemented increasingly stringent regulationson the vehicle's fuel emissions.As a kind of the new energy vehicles,electric vehicle is increasingly respected and valued.However,when the electric car has sprung up in the eyes of consumers,the people also have the special concerns on safety systems.In order to ensure the safe and healthy development of electric vehicles,the main production and consumption countries producing electric vehicles have issued and implemented the technical regulations for safety requirements of electric vehicles.In this paper,the establishment of safety regulations,the current situation of domestic and foreign NCAP safety evaluation,the evaluation methods and development trends are described.This paper mainly introduces the establishment of C-NCAP regulations in China,the method and basis of C-NCAP safety evaluation,and the C-NCAP safety evaluation process.C-NCAP,as the forefront of the technical indicators,will inevitably continue to advance with the development of automotive technology.With the improvement of consumer safety awareness and the accumulation of test data,electric vehicle safety evaluation methods and standards will continue to be improved further.
一 概述
汽车自诞生之日起至今已有数百年历史,汽车的出现及发展为人类的文明进程做出了巨大的贡献。现代的汽车已不仅仅是交通工具,更是工艺品,是集机械、电子、控制、材料、力学等多学科技术于一体的机器。然而,汽车在给人们带来便利的同时也给社会留下了很多问题。
汽车的广泛普及导致了世界化石能源的巨大消耗,并引发了大气的污染,造成了巨大的环境问题。在当今人们越来越追求科学、绿色、可持续发展的年代,传统燃油汽车已经逐渐失去其核心统治地位,各国政府对汽车的燃油排放要求日趋严格(如表1所示),力求电动汽车作为其替代品已经成为不争的事实。
表1 各主要国家及地区的汽车能耗控制政策
传统燃油汽车经历了上百年的发展,各方面技术已经完全成熟,整车及其零部件的标准法规更是不计其数,很难在短时间内有较大的突破。电动汽车虽不是新生代产品,却在近几年才有了较为突出的发展。然而,当电动汽车如雨后春笋般涌现在消费者视野中时,人们也对其特殊系统的安全性产生了忧虑,如动力电池安全、整车高压电安全、充电安全等事故的发生,导致消费者常常因为微小的电动汽车安全事故而产生对电动汽车的安全质疑。当然,电动汽车既有传统车的特征,也有其自身高压电路系统、高能量电池系统的特点(如图1所示),如何让电动汽车与传统燃油汽车一样安全成为焦点。图中的B级电路和动力电池系统就是电动汽车安全特殊性的重点。
图1 电动汽车高压电气示意
(一)安全法规的建立
为保证电动汽车的安全健康发展,各电动汽车主要生产和消费国家都陆续发布实施了电动汽车安全要求技术法规,这其中包括整车和零部件等方面的多项法规,旨在规定电动汽车生产和使用的安全性能。
汽车安全标准法规定位于车辆安全的最低要求,是综合考虑各大汽车生产厂家在车辆生产技术方面的差异后需要满足的最低标准,不同国家对法规的要求和侧重点不同,法规的技术内容只对车辆性能方面做出规定,而不会制定具体的技术路线,以便于车辆技术的发展与提升。不同国家在法规实施方面也有所不同,比如ECE法规要求在市场上销售的车辆必须满足相应的安全法规要求,须经过成员国的型式认证之后方可在成员国之间进行销售;而美国、加拿大等国家则采取生产厂家自我认证的方式和相关标准进行符合性测试,国家会在每年随机选取车型进行独立的型式认证试验。中国也有完善的电动汽车安全标准体系,目前正在将相关推荐性安全标准转化成强制性标准,并且在电动汽车领域的一些安全提案也得到了国际的认可。
(二)NCAP的建立
与传统法规同时存在的是新车评价系统(NCAP),NCAP已经在消费者中建立了广泛的影响力,从而鼓励和推动制造商生产、销售更安全的产品。通常而言,NCAP会针对新车做一系列测试然后针对车的性能进行评估打分,该得分主要基于在碰撞测试中假人的载荷和加速度数值等的计算。NCAP的相关测试程序和要求比相关法规要求更为严格,测试方法较为严谨、可操作性强,但NCAP更多的是从消费者认知的角度推动汽车安全的发展,不做强制性要求。
(三)电动汽车电安全测试引入NCAP的必要性
研究表明,2010年Euro NCAP五星评价的车辆能比两星评价的车辆减少69%±32%的伤害事故,在碰撞中死亡和伤害事故的风险可以减少23%±8%,既挽救了乘员生命又降低了财产损失。如今在欧洲市场上大部分车辆都能够达到五星,由此可见NCAP对汽车安全所做出的贡献。
电动汽车具有大质量的高电压高电能蓄电池,整体质量比同等类型传统车重10%以上,碰撞中的动能变化更大,对车辆吸能装置以及内部结构要求更加严格;高压触电伤害更是传统汽车所不具有的,例如之前特斯拉Model S电池遭遇穿刺起火、Volt电动汽车碰撞后数月发生电解液泄漏导致电池短路起火等事故都说明了电动汽车的特殊性会导致其特有的安全事故,电动汽车的电安全对人体的伤害指数无法梯度量化,其评价结果只有安全和不安全之分,所以应当尽快将电动汽车电安全引入电动汽车NCAP评价。
二 国内外NCAP电安全评价现状
世界上第一个新车评价规程在1978年由美国NHTSA成立,随后在1993年澳大利亚、1995年日本、1997年欧洲分别成立了相应的NCAP组织,中国C-NCAP于2006年正式成立并对外运营。目前世界范围内有9个NCAP组织,分别是:US NCAP、II