近期以来,国内整体汽车市场不温不火,但电动车市场却火爆依然。在电动车市场持续向好的背景下,关注电动车关键零部件及其运行安全也就提到了议事日程。前不久,在2015国际电动汽车及关键零部件测评研讨会上,这一话题被提出并展开了相关的讨论。
需要不同的电池系统方案
以对电动车最为重要的电池为例,来自万向A一二三系统有限公司的副总裁陈介绍,由于中国新能源汽车庞大的市场容量,A123产品对应各种不同的系统有着不同的应用策略。如对于微混动力(低压)系统,因环境保护及排放指标限制,需要通过节油为最终用户提供良好的经济效益,在此A123具有多元化的产品技术,如独立的锂电池系统,双电池系统,以及48伏系统等。其中,磷酸铁锂化学体系对锂电池有得天独厚的帮助,万向A一二三有很多产品在欧洲市场正在生产,同时利用超级磷酸盐开发的超级纳米磷酸盐用48伏微混系统对这种小的微混系统提供动力的需求。而对于高压乘用车系统(EV/PHEV/HEV),A123在EV/PHEV系统中采用NMC电芯,在HEV系统中则采用LFP电芯,目前这项工作的主要市场在中国。
在商用车系统(EV/HEV)方面,A123领先的NMC及LFP电芯性能已经被市场确认。在赛车领域,由于这个领域并不是赚钱的项目,但在应用过程中可以把技术推向极致,高性能的电芯性能及解决方案,推动了高功率密度电芯(大于20千瓦/公斤)的研发。
安全隐患从小处而生
在电动汽车安全方面,来自德凯质量认证(上海)有限公司的刘伟海总监介绍,整个电动汽车运行当中是连接所有重要部件非常关键的因素是连接件,因此它关系整个车辆的正常运行的安全问题,目前几乎没有一个很完善的标准。刘伟海认为,以影响高压线束使用的隐患来分析,一个是过热或燃烧,一个是恶劣环境对线束的影响,还有屏蔽性能、进水进尘的风险。
以过热或燃烧为例,刘伟海认为,连接器过热或燃烧问题是电动汽车安全问题的重中之重,必须引起足够的重视并应在设计中加以预防。通常,簧片材料导电性能不佳,簧片弹性接触不良,端子压接不可靠,插拔寿命过短,绝缘部分非阻燃材料等是其主要原因。高压电缆正常载流条件下,末端绝缘层有热收缩现象。原因是导体截面过小,另外绝缘层材料温度等级不合适。如果这样,在过热的时候就会很明显的有收缩动作。
针对这些问题,刘伟海介绍,一个接触电阻,通过测量连接器接触部分两端间的电阻,考核弹性接触及压接部分的接触性能。根据不同的导线截面,设定不同的最大阻值要求。另外一个是温升,在不同的环境温度下,测出连接器所能承受的最大电流,绘制电流及环境温度曲线,与传统的温升方法相比较,更加直观和实用。
电磁干扰不容忽视
对于电动车来说,另一个安全隐患——电磁兼容性肯定比传统车挑战更加严峻,因为有高压的器件包括电机控制器、电机等,中间有一些开关器件都会产生很大的谐波和高频信号,电动汽车比传统方面在电池兼容性来说非常严峻。中国汽车技术研究中心汽车试验研究所电磁兼容室主管工程师丁一夫介绍,电磁干扰的影响可以从车内收音机,一直影响到控制器,大到可能使一辆汽车抛锚而无法运行。更为关键的是,电磁干扰不能对人体产生影响,包括一些有心脏起搏器的人群。
同样,从另一方面考虑,电动汽车的一些优点也不一定是什么好事。如车辆噪声小既是电动汽车的优点,同时却也因为过低的车辆声音,在低速行驶时不易引起其他道路使用者的注意,从而带来了新的安全隐患。因此,在车辆上增加一个设备,可以主动发出一定的声音,从而达到主动提示行人及其他道路使用者的作用,有效避免安全事故的发生,就显得极为必要。
常州波速传感器有限公司技术部经理朱卫华认为,电动汽车低速行驶提示音系统的设计需求,与当前汽车行业的现状有着紧密的联系。他表示,低速行驶提示系统虽然是近几年才提出的一种系统,但因其涉及到车辆主动安全,全球各地主要国家或经济体,如美国、欧盟、日本等,均纷纷研究并推出针对其要求的法规草案,并且准备用强制标准的形式予以推行。我国目前针对该领域也成立了专项工作组起草相关标准草案,初期准备以推荐标准的形式推行,但从国际趋势以及长远角度来看,最终作为强制标准势在必行。
相关政策的技术底线应明确
记者注意到,在近期由工信部、财政部、科技部、发改委四部委联合下发的有关推进新能源汽车鼓励的财政政策中,要求整车企业提供动力电池、驱动电机和电池控制器不低于8年12万公里质保的要求。
对此,来自上海捷能汽车技术有限公司系统集成及项目管理部的罗思东总监认为,新质保要求对驱动电机、电机控制器来说没有什么难题,因为电机和电机控制器性能是不会衰减的,可以按照不衰减来考核,这样比较明确。但是对于成本占比非常大的动力电池来讲,当前的技术是不支持动力电池长期使用而没有衰减的。他介绍说,到了新的质保期后,动力电池允许衰减到什么程度,如何模拟这样的测试,如何评价电池的衰减值,国家一直没有明确的规定。
罗思东举例说,消费者说我才跑1、2万公里电池怎么会衰减了2%,这样有的消费者就要维权了,而生产者是无章可寻的。“到了8年12万公里你的电池到底衰减到多少是合格的,目前没有一个明确的规定,我们觉得在这方面应该尽快纠正。”