新能源汽车安全如何保障？从C-IASI比亚迪汉碰撞结果看电动汽车安全观

今年4月，麦肯锡发布了“2021麦肯锡汽车消费者洞察力”报告，报告显示，尽管中国消费者越来越接受新能源汽车，但他们对安全和其他方面的担忧并没有减少，而是在增加。安全是电动汽车的生命线，不容忽视。《新能源汽车产业发展规划》明确提出，到2025年，电动汽车安全性需要全面提升，为推动新能源汽车行业向更高质量发展提供更有力支撑。

电动汽车和燃油汽车在碰撞安全性方面的区别在于，与纯电动汽车和燃料汽车相比，最大的区别在于将内燃机和变速器转换为电动机和减速器，并增加了巨大的动力电池系统。因此，电动汽车在空间布局、重量分布、高压安全和动力电池保护方面与汽油动力汽车有很大不同。

一般来说，传统燃油车的碰撞安全性能是围绕车内乘员来发展的，而纯电动汽车的碰撞安全性需要考虑两个关键点：乘员和动力电池组。这是因为纯电动汽车碰撞不仅会导致车身变形和乘客受到机械伤害，还可能因高压系统损坏而对乘客造成电气伤害、化学伤害、电池爆炸伤害、燃烧伤害等二次伤害。

因此，与传统燃油汽车相比，新能源汽车碰撞安全的开发难度更大，需要更多考虑因素。从C-IASI测试的角度，对电动汽车碰撞安全的现状进行了评估。截至目前，C-IASI已经对NIO EC6、小鹏G3、理想ONE、特斯拉Model 3、天际线ME7和比亚迪汉EV等六款新能源汽车进行了碰撞测试。从整体性能来看，除了小鹏G3由于低端车型缺乏侧气囊，在前25%偏置碰撞和侧面碰撞方面没有得到很好的评价外，其他五个模型在前25%偏移碰撞和侧面碰撞这两个关键测试中获得了优异的评价。

由此可见，我国电动汽车的安全性能一直保持着较高水平，并且随着技术的进步，性能也在逐年提高。以C-IASI发布的最新一期比亚迪汉EV为例，在一次25%的正面偏置碰撞中，比亚迪汉EV乘客舱上下部分的侵入率非常出色。A柱没有变形，乘客舱保持高度完整性，假人没有受到压缩损坏。

据资料显示，比亚迪汉EV在前舱采用了三级能量吸收设计。这种结构的优点是碰撞时产生的能量在被前舱完全吸收后逐层减少，可以最大限度地提高客舱的完整性。此外，比亚迪汉EV标配的11个安全气囊也减少了乘客在碰撞中受到的伤害。车身设计强调软硬结合。汽车的前后车厢需要适度柔软以吸收碰撞能量，而车身中部需要坚硬以提供足够的支撑。如前所述，比亚迪汉电动汽车在A、B和C支柱等关键领域得到了加强。该车共有43个部件使用抗拉强度超过1300MPa的热成型钢，以确保碰撞过程中客室的完整性。

另一个值得注意的点是高压电驱动系统。经过侧面碰撞和25%偏置碰撞后，比亚迪汉电动汽车没有出现任何潜在的驾驶员和乘客安全威胁，如液体泄漏和火灾。“电气安全”已经得到证实。这也要归功于汉EV配备的刀片电池，该电池设计有6层……

保护，包括高压识别、主动和被动放电、绝缘耐压、绝缘电阻、绝缘检测、产品和连接器保护等级，以及5层保护，包括保险丝、高压联锁、碰撞和高压、接触器和烧结检测，以及电池安全管理，形成11层多重保护。

电动汽车碰撞安全研究与发展的难点和趋势。基于C-IASI多年来测试的纯电动汽车的性能，一些读者可能会错误地认为，新能源汽车碰撞安全的研发并不困难，但事实并非如此。电动汽车碰撞安全性能的开发确实是一项完整的技术任务。在纯电动汽车碰撞中，动力电池可能会因碰撞和压缩而变形，电池可能会发生热失控和火灾；电池组内的其他部件也可能在碰撞过程中受到挤压和冲击，从而造成短路甚至火灾和爆炸的风险；

电池组内的高压电缆和部件在碰撞过程中容易划伤或撕裂，可能导致短路和火灾，以及触电伤害。因此，对电池的保护至关重要。

从整个行业的角度来看，车企习惯于将电池平放在整个底盘上，因此有必要通过底盘结构设计来保护电池的两侧和前后，以获得良好的碰撞安全性能。以比亚迪汉EV为例，通过使用大截面高强度门槛和四个横梁来匹配电池组和门槛之间的安全空间，预留了足够的缓冲空间，有效保护电池。

除了车身结构对电池的保护外，我们还需要从电池本身的结构入手，比如广汽爱安最近推出的弹匣电池，这相当于在电芯上增加了一个类似“弹匣”的外壳进行保护，安全性更高。例如，比亚迪的“刀片电池”采用了创新的设计结构和制造工艺，它不仅是一个能源体，也是一个结构部件，极大地提高了单位能量密度，同时也将安全性能提升到了一个新的水平。去年，比亚迪发布了一项针对刀片电池的针刺实验，引发了业界的讨论。它使用直径5毫米的钢针从垂直于电池板的方向以mm/s的速度穿透刀片电池的几何中心。从视频数据中可以看出，刀片电池被钢针刺穿后，刺穿位置没有火花、烟雾或电解液喷射。表面温度在30至60°C之间。钢针在电池内停留1小时后，电池不会点火或爆炸，成功清除被称为动力电池的“珠穆朗玛峰”穿刺实验。

未来，电动汽车碰撞安全的研发将主要集中在电气安全方面。一方面，电池供应商将在原材料的选择上开发更安全的配方，另一方面，车企将改善整个包装的物理保护和热管理。根据互联网上的新闻报道，2020年中国发生了数十起新能源汽车事故，其中绝大多数与自燃有关。

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自燃只是一种表面现象，而热失控是更深层次的根本原因。可能导致热失控的情况主要包括机械滥用、电气滥用和热滥用。机械滥用通常可能是由碰撞事故引起的，因此进行了穿刺和滚动试验等相关试验。这对于测试新能源汽车在极端情况下的安全性能是必要的。如前所述，由于这种高压电驱动系统在新能源汽车中的存在，在碰撞中需要更多地考虑这种关键结构，以避免电驱动系统的泄漏、火灾、爆炸等对驾驶员和乘客造成二次伤害。

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对于普通消费者来说，在选择新能源汽车时，应尽量选择质量有保障、正规机构碰撞测试合格的车型。当前，新能源汽车的发展已成为必然趋势，政策支持和消费者意识的变化正在推动新能源汽车销量一路攀升。但无论是在国内还是国际上，安全问题仍然像乌云一样漂浮在空中，偶尔会对该行业构成威胁。对于国内新能源企业来说，需要涌现出更多像比亚迪这样的品牌，坚守安全底线，才能在这场激烈的竞争中脱颖而出。

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