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

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行電動汽車的研發(fā)工作，在國家政策和市場的雙重驅(qū)動下，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，新能源汽車動力強、噪音小、零排放、使用成本低等優(yōu)點使得用戶體驗得到提升，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)重影響了消費者的信心及整個行業(yè)的健康發(fā)展。

2 新能源汽車安全測試驗證體系

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

機械安全方面，分為電池機械性能（機械沖擊、模擬碰撞、擠壓、底部球擊）；整車機械性能（正面剛性碰撞、側(cè)面剛性碰撞、偏置碰撞、側(cè)面柱碰撞）；臺架耐久測試（高低溫振動、四綜合耐久、四立柱道路模擬、24通道道路模擬）；整車耐久測試（城區(qū)工況、山路工況、強化壞路、綜合道路工況），在測試標(biāo)準(zhǔn)上，除了參考中國的一些評價類碰撞標(biāo)準(zhǔn)，同時也考慮了全球的評價標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了適應(yīng)新能源汽車特點的應(yīng)用場景來驗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、漏電保護、插槍禁止行車）；驅(qū)動安全（主/被動泄放、接觸器匹配、碰撞切斷高壓、接觸器燒結(jié)檢測）；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）；熱失控測試（電池包針刺、電池包鹽水注入、電池包加熱測試、整車火燒測試）；實際環(huán)境路況（整車高原試驗、整車高溫暴曬試驗、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)測保護（特征監(jiān)測、采樣信號校準(zhǔn)、偏離報警、特征偏離保護）；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）；整車多級保護（高壓互鎖、碰撞保護、漏電保護、過/欠電壓保護）；整車安全預(yù)警（整車狀態(tài)監(jiān)測、云端數(shù)據(jù)訓(xùn)練、數(shù)據(jù)偏離報警、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行大量的測試去保證安全，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試能力建設(shè)方面，包含外部火燒試驗機、擠壓試驗機、短路試驗機、電池包模擬碰撞試驗、過充/過放測試、電池包熱失控、電池包底部球擊試驗、電池包跌落試驗、整車火燒試驗、模擬負(fù)載短路試驗、整車擱底測試、鹽水注入測試（模擬沿海地區(qū)車輛電池包密封失效時鹽水進入造成的熱失控，觀察鹽水進入電池包時整車熱失控的現(xiàn)象和過程，是否有乘員逃生時間，采集熱失控時整車信號，為熱失控告警信號提供參考和依據(jù)）等。

3 創(chuàng)新高安全刀片電池技術(shù)

測試是為了保證能夠提供更安全的產(chǎn)品給消費者，但是測試不是萬能的，要從源頭抓起，特別是隨著新能源汽車的爆發(fā)期到來，車輛運行區(qū)域更廣，環(huán)境更加復(fù)雜，怎樣從設(shè)計上保證車輛的安全是需要考慮的。經(jīng)過多年的設(shè)計總結(jié)，2020年比亞迪打造了跨時代的高安全刀片電池，刀片電池為扁平結(jié)構(gòu)，具有高剛性和高強度的特點。刀片電池采用磷酸鐵鋰電池，通過試驗對比，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，達到了80Hz以上，高達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，達到了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，按照測試體系做了全覆蓋測試，市場表現(xiàn)良好。

4 新能源汽車安全展望

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

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