续航520km、配62kWh，紧凑型纯电动汽车SUV：EX5安全吗？

据媒体报道，北汽新能源旗下的紧凑型纯电动SUV--EX5（见图1），新车将于2019年1月27日正式上市。据悉，EX5电动SUV搭载62kWh电池组、1台最大功率为218马力的驱动电机，最大续航520km。看到这款车上市，许多电动汽车爱好者比较高兴，但是也有人问：“安全吗？”下面做一些电动汽车安全知识性解答。

图1 电动汽车SUV：EX5

一、电动汽车相对燃油汽车，安全性本来就高一些

无论是电动汽车还是燃油汽车，都是要消耗能源的。燃油汽车消耗汽油（柴油），汽油（柴油）是通过发动机燃烧来做功的。通俗地理解，燃油汽车上搭载了一个极高温的火炉。

（1）要确保发动机安全的燃烧做功，主要有4点：

①油箱设计和生产要符合安全标准；

②油供给管路设计和装配要符合安全标准；

③发动机燃料过程安全控制要符合标准；

④车身上的附件材料要符合防火（阻燃）安全标准。

（2）要确保动力电池系统安全工作，主要有4点：

①动力电池是电能存储池。动力电池是一个电源而已。其做功是通过电机把电能（磁能）转换机械能，这个池子构造材料自己不能烧起来，要符合安全要求；

②动力电池外部接口，不能与水（灰尘）接触，池子外部，不能诱非安全发源；

③高压导线材料符合安全标准，目前技术上没有困难，但是用好；

④不宜充（放）电过渡，要有保障措施，（放）电过渡不会发生，这个也没有技术难度，但是产品功能要设计到位。

（3）目前大家对电动汽车安全担心的主要原因：

①燃油汽车原来的电压是24V（直流），在人的安全用电额定以内，而电动汽车的电机是380V（交流，工厂级别），直流有的高压到了600V（直流）。所以说，电动汽车车体绝缘等级，明显提高，而用户端的认知还是传统汽车的体绝缘等级；

②高压部分导线的标准已经提升，接插件必须是耐高压的。电动汽车上既有高压、也有低压的。这方面，宣传工作还不到位；

③动力电池电能存储原理是电化学的。非专业人基本不懂。有人说是一个定时炸弹。原理越不懂，越容易出现安全事故；

④动力电池内部热管理失控、热扩散机理，还在探索之中。对其特征和规律以前不清楚，所以说，电池管理系统安防措施，针对性不到位，有待加强。

二、电动汽车安全是相对的，重点是动力电池系统的安全性

汽车是高速运动型的交通工具，在为人服务的过程中，没有绝对的安全。如何才能相对安全呢？一直是工程师追求的目标。燃油汽车经过130多年努力，工程上将汽车安全分为被动安全和主动安全技术。

汽车的发展，也是汽车安全技术的发展。目前燃油汽车安全技术和安全标准已经完善。但是同样面对许多安全问题要去解决。新技术推广应用，安全是底线。传统汽车的安全技术和安全标准，同样对电动汽车是管用的，而大家对电动汽最关注的是动力电池系统的安全性而已。

一句话，把动力电池系统的安全做到位，就可以消除用户端对电动汽车对安全的担心的。

笔者强调是：

①电动汽车比燃油车安全性要高得多，用电做功比燃烧做功安全得多；

②电动汽车的安全性重点是，动力电池系统的安全性，关键的是厂家产品质量管控；

③汽车安全是相对的，没有绝对安全，关键是安全措施到位、有效；

④用户对厂家的安全提示，要高度重视，安防措施要保证落实到位。

三、提高电动汽车续航里程，基本路径是提高动力电池比能量

动力电池比能量是一个学术名称，不好懂。

①充满一次电，能跑多远技术，就是续航里程；

②要跑更远些，就要要求，车载电池要多“装”一些电，续航520km、配62kWh，紧凑型纯电动SUV：EX5，通俗讲，这个车能满装62度电，可以理解kWh是电能多少单位；

③汽车体积和载重是有限的。空间和载重要留给乘客和货物。车载电池要多“装”一些电，技术上是要提高动力电池自重（体积）的单位上“装”电，要多一些，这个就是比能量。

四、提高电池比能量，必须要求电池系统安全保证措施跟上

续航520km、要配62kWh。如果要跑1400公里，必须要配124kWh电。62kWh的动力电池包比124kWh包安全保证措施，有许多地方是不同的。

（1）动力电池包不安全因素有内因和外因

哲学上表述是，外因是变化的条件，内因则是变化的根据，外因通过内因而起作用。内因既是事物存在和发展的根据，又是一事物区别于他事物的内在本质，它决定着事物发展的方向。清华大学项目组提供的资料（见图2、图3）。

图2 动力电池全生命周期安全性

动力电池包不安全因素有内因和外因有机、电、热三个方面：

①机：挤压、针刺；

②电：内短路、过充电；

③热：过热。

图3 机、电、热等诱因导致热失控案例

（2）保证电池系统安全，主要措施是安全设计与管理

电池系统安全是一个全生命周期性的课题，主要措施是安全设计与管理。

①对热失控诱因的管控措施，是状态监控设计；

②对热失控发生的措施，是预警设计；

③对热失控扩展的的措施，是防范设计。

状态监控设计是基础性的工作；预警设计是临界点管理，提前采取得力措施；采取防范设计，把已经发生安全故障，管控在最小区间里。

五、电池内短路是一个产品质量监管、工艺保证水平问题

清华大学项目组提供电池内短路4种类型，见图4。

图4 电池内短路4类型

目前普遍采用的正极用铝箔、负极用铜箔的技术方案和工艺。图4给出的结论是短路阻值低，危险程度就高。也就是说，如果正极用铜箔，电池内短路阻值会高上去的，危险程度会降低一般程度。

六、用户端最关心的是，热失控发生了，有管用的灭火器没有？

有些专家在高峰论坛上，再三强调，目前动力一旦发生了热失控，是没有办法的，这给电动汽车的发展打了一闷棍。笔者一直认为这个结论不符合逻辑。但是没有权威材料，予以反驳。看清华大学项目组提供结论，见图。

图5 热失控蔓延抑制与管理

笔者看重的是电池管理（BMS）“灭火、强制冷却”这个结论。即用强制冷却灭火剂。这个在逻辑就通了。动力电池安全事故，主要原因是，内短路，一短路就发热；一发热，必然高温；一高温，热扩散；热一扩散，持续高温；持续高温，安全事故必然发生。

用强制冷却灭火剂，强制冷却，高温立刻降温，热扩散被阻止了，动力电池安全事故就被控制了。

短期内，电动汽车提高续航，任务很重，什么时间能结束呢？用户对电动汽车续航没有感觉了。今天北汽新能源旗下的紧凑型纯电动SUV--EX5，续航520km是一个拐点。电动汽车SUV：EX5安全吗？用户没有必要过分的担心，但是安全第一的理念，必须牢记在心。

作者简介

雷洪钧博士，扬子江汽车集团高级工程师、总经理助理（总工程师），中国国电子节能技术协会节能与新能源汽车专家委会专家，国家建设部城市车辆专家委员会理事，全国交通职业教育指导委员会汽车技术专业类指导委员会聘请的专家讲师，中国公路学会客车分会客车市场研究员，中国土木工程学会城市公交学会客车专家委会副主任，中国标准化协会理事，中国管理科学研究院担任过特聘研究员、中科电动汽车产业联盟首席研究员。