阮藝亮 王佳

（中國汽車技術(shù)研究中心有限公司 政策研究中心，天津 300300）

主題詞：新能源汽車 動力電池 火災(zāi)事故分析 對策

1 新能源汽車安全保障認知

1.1 安全是新能源汽車市場的快速發(fā)展的基礎(chǔ)

我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)處在高速發(fā)展期，2018年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達到127萬輛和125.6萬輛，連續(xù)三年位居世界第一，2018新能源汽車銷售增長了76%，占全球電動車市場的60%[1]。根據(jù)我國新能源汽車技術(shù)路線圖的規(guī)劃，新能源汽車技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，以及動力電池技術(shù)升級工程會進一步促進新能源汽車的推廣應(yīng)用。預(yù)計到2020年，新能源汽車年產(chǎn)銷達到200萬輛；到2025年，新能源汽車占汽車產(chǎn)銷20%以上。

新能源汽車事故持續(xù)增加。我們注意到，隨著新能源汽車市場滲透率的不斷提升，新能源汽車的不同車輛類型、不同應(yīng)用場景安全事故不斷增加。各地客車、專用車和乘用車的起火圖片、視頻在社交軟件中頻頻出現(xiàn)，一些認識相對片面，帶有負面和消極的社會輿論開始流傳，這對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展蒙上了一層陰影。

樹立新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展安全觀。新能源汽車作為新生事物，社會各界對新能源汽車的安全問題的認知亟待提升，產(chǎn)業(yè)發(fā)展安全觀念亟待樹立。一方面，新能源汽車作為新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，社會各界關(guān)注更多在推廣數(shù)量的增長，產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量有待提升；另一方面，新能源汽車當(dāng)前的產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀還不能夠媲美傳統(tǒng)燃油車，終端用戶如不能合理使用可能造成安全隱患。

增強保安全、促發(fā)展的產(chǎn)業(yè)發(fā)展全局意識。在新能源汽車推廣取得一定成績的時候，由于車輛上路的基數(shù)龐大，業(yè)界更應(yīng)當(dāng)關(guān)注安全問題。我們既不能對安全問題掉以輕心，又不能對安全問題過度討論而否定產(chǎn)業(yè)發(fā)展，避免糾枉過正導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展停滯不前。

1.2 主管部門和企業(yè)應(yīng)進一步提升安全問題的認知

新能源汽車產(chǎn)業(yè)全領(lǐng)域需要進一步提升安全問題的認知。新能源汽車的安全問題既包括整車和動力電池產(chǎn)品的技術(shù)問題，又包括充電基礎(chǔ)設(shè)施、交通管理以及終端用戶認知的提升等多個方面。在新能源汽車推廣的公共領(lǐng)域，包括公交、出租車以及專用車輛的充電管理、運營路線管理、車輛停放管理、監(jiān)控管理和檢修保養(yǎng)等。在私人推廣領(lǐng)域，安全充電、安全使用和定期檢測和保養(yǎng)是需要提升認知的方面。這兩個方面構(gòu)成新能源汽車全領(lǐng)域市場，需要主管部門和企業(yè)共同在產(chǎn)品準(zhǔn)入、生產(chǎn)和質(zhì)量控制、售后服務(wù)、客戶培訓(xùn)等方面加強事中事后監(jiān)管，及時排查可能的安全隱患，出現(xiàn)事故后一定要妥善處理，并對產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程排查問題、持續(xù)改進。

2 基于公開信息的事故統(tǒng)計分析

2.1 國際安全事故情況

新能源汽車起火事故在各個國家時有耳聞。美國、歐洲和亞太地區(qū)等國家均有新能源汽車起火事故案例。2017年7月12日，德國薩森堡一輛純電動EGolf汽車起火[2]；2018年3月16日，泰國曼谷一輛新保時捷Panamera混合動力汽車在充電后在車庫中起火[3]；2018年5月，美國佛羅里達州勞德戴爾堡有一輛特斯拉Model S型汽車經(jīng)過碰撞后起火，滅火后又有兩次復(fù)燃[4]；全球新能源汽車保有量大國都在持續(xù)開展新能源汽車安全和消防的保障措施，但是進展相對緩慢。美國國家公路交通安全管理局研究認為電動汽車起火概率要低于柴油和汽油發(fā)動機車輛，同時發(fā)布指南建議高續(xù)駛里程的電動車車主注意防范電氣安全隱患。

2.2 國內(nèi)安全事故情況

根據(jù)媒體公開報道和業(yè)內(nèi)人士資料提供（企業(yè)和車型信息不再顯示），2017年至2018年底的不完全統(tǒng)計，國內(nèi)共發(fā)生新能源汽車安全事故超過59起、涉及汽車超過153輛（見下表）。根據(jù)發(fā)生情況按車型分：乘用車33起，涉及汽車33輛，占總數(shù)量的22.15%；客車15起，涉及汽車91輛，占總數(shù)量的61.07%；專用車12起，涉及汽車25輛，占總數(shù)量的16.78%，見圖1，具體事故統(tǒng)計見表1～表3。

圖1 我國新能源汽車發(fā)生安全事故的車型占比

表1 客車安全事故統(tǒng)計

表2 專用車安全事故統(tǒng)計

根據(jù)公開報道中事故現(xiàn)象統(tǒng)計結(jié)果和分析，新能源汽車目前起火的車輛幾乎全部都是純電動汽車。純電動汽車近年來多數(shù)采用較高能量密的動力電池系統(tǒng)方案，動力電池在充電、機械沖擊、水浸等情況下，可靠性下降，形成不同類型的安全失效，導(dǎo)致起火。新能源汽車起火事故的主要形包括：

一是正常行駛中自燃；

二是碰撞自燃；

三是靜置自燃；

四是充電自燃；

五是水浸（極端環(huán)境）自燃。

由于公開信息涵蓋內(nèi)容較少，我們僅做了初步整理，無法充分、精準(zhǔn)識別事故原因并做深度分析。同時，我們根據(jù)公開信息進一步走訪了行業(yè)專家和相關(guān)企業(yè)，針對起火事故尋找了若干典型案例展開了進一步分析。

表3 乘用車安全事故統(tǒng)計

3 典型案例研究

根據(jù)進一步搜集信息，我們對發(fā)生事故的34輛新能源汽車故障的典型案例進行了深入研究，提取事故原因包括以下內(nèi)容：

3.1 動力電池系統(tǒng)故障

動力電池系統(tǒng)故障（不含因單體電池自身原因產(chǎn)生的故障）總計16起，占比總體數(shù)量的47.1%。系統(tǒng)故障又分為電氣故障、機械沖擊導(dǎo)致的動力電池系統(tǒng)熱失控兩類原因。

從電池系統(tǒng)安全來講，最終的結(jié)果是關(guān)注熱安全和電安全，主要包括以下類型：

(1)正常工作情況下防護（防結(jié)構(gòu)侵入和損失、防塵防水、正常環(huán)境載荷：溫度沖擊、濕熱循環(huán)、高海拔、耐干擾）；

(2)濫用情況下的防護(過放、過充、短路、低溫充電、高溫用電)；

(3)事故情況下（跌落、擠壓、翻轉(zhuǎn)、針刺、碰撞、火燒、熱失控）

根據(jù)統(tǒng)計，典型案例車型方面，電氣故障累計12起，包括低壓線束、高壓線束、繼電器、電連接等部件失效導(dǎo)致起火；機械沖擊累計4起，主要是電池包受到擠壓，使得電池模組產(chǎn)生形變，單體電池漏液、生銹、短路，最終引起熱失控。

圖2 動力電池系統(tǒng)故障

動力電池系統(tǒng)故障典型案例：

現(xiàn)象：

車輛行駛23 000 km，車輛內(nèi)部顯示曾經(jīng)歷過泡水（用戶已確認）。某日下午發(fā)現(xiàn)車輛尾部有煙冒出。

分析：

車輛泡水后，左前下部接插件(含BCM、雙閃等常電電路)內(nèi)進入雜質(zhì)、水分等，導(dǎo)致接插件內(nèi)各觸片、端子間發(fā)生微短路，逐步產(chǎn)生銅綠腐蝕，進而導(dǎo)致該部分線束短路、形成熔珠，引起燃燒（圖2）。

3.2 單體電池故障

所謂熱失控是指單體電池放熱連鎖反應(yīng)，引起電池自溫升速率急劇變化，引起過熱、起火、最后導(dǎo)致爆炸的現(xiàn)象。熱失控擴展是指電池包，或者電池系統(tǒng)內(nèi)容的單體電池或者電池模組單元熱失控，觸發(fā)電池系統(tǒng)中相鄰或其他部位的動力電池的熱失控和擴展的現(xiàn)象。

單體電池由于產(chǎn)品自身原因?qū)е乱恢滦圆?、電池漏液等?dǎo)致故障總計6起，占比17.6%。其中，2起事故由于電芯一致性差，電池間形成壓差導(dǎo)致過充電引起熱失控；1起事故由于電解液泄漏形成燃燒；3起由于單體電池內(nèi)短路或無法明確排查的原因?qū)е码姵責(zé)崾Э仄鸹?，見圖3。

圖3 單體電池故障

3.3 整車電氣系統(tǒng)故障

整車電氣系統(tǒng)故障總計9起，占比26.5%。該類事故主要由于線束或接插件接觸點、觸片或端子接觸不良等電氣安全失效，誘發(fā)短路、發(fā)熱、起火，進而引燃車身形成火災(zāi)。產(chǎn)生電氣系統(tǒng)故障的原因包括用戶私自改裝線纜連接、飛線充電、極端環(huán)境導(dǎo)致電氣系統(tǒng)故障。

現(xiàn)象：

經(jīng)查該車GPS監(jiān)控數(shù)據(jù)，車輛在早晨4點左右電池單體溫度開始上升，至5點，單體溫度升至126℃，之后無數(shù)據(jù)上傳，未發(fā)現(xiàn)外部火源存在。對車輛進行勘查，無線束短路點存在。動力電池拆解，熔斷器正常，排除外部電路短路引起電池包失效的可能性，內(nèi)部低壓線束破損（圖4）。

結(jié)論：

根據(jù)客戶自述及車輛受損情況，最終結(jié)合監(jiān)控數(shù)據(jù)情況，認為此次車輛起火事故為動力電池內(nèi)部失效導(dǎo)致。動力電池供應(yīng)商拆解電池報告顯示，內(nèi)部低壓線束破損可能導(dǎo)致模塊之間形成外短路。

圖4 整車電氣故障

3.4 外部引燃事故

該類事故主要是由整車外部熱源引起火災(zāi)，總計3起，占比8.8%。包括煙蒂引燃整車、點煙器引燃整車、排插與充電槍發(fā)熱引起車輛燃燒。

外部引燃事故典型案例：

現(xiàn)象：

在位于前艙左側(cè)前大燈下方發(fā)現(xiàn)一個不明排插與插頭線束，插頭線束在前艙左側(cè)主干線束上有融化留下的痕跡，排插已與大燈部分融到一起；電池前后部分輕微起鼓、整車高壓線束有2處短路痕跡。

監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示，事故發(fā)生前使用過程中，電池包極值單體電壓無突變現(xiàn)象，充電過程中充滿到最高單體到4.18 V，閥值截止，未出現(xiàn)過充現(xiàn)象，事故前最大壓差45 mV，未有異常。電池拆解分析，電池包未出現(xiàn)短路狀況。

結(jié)論：

車輛著火是由于車主進行私自改裝，在充電機220 V輸入端并聯(lián)加裝排插，車主把插排放在前艙內(nèi)給其他電器設(shè)備供電，排插局部發(fā)熱，溫度累積導(dǎo)致線束燒熔，最終燒毀車輛。

4 建議

4.1 企業(yè)建議

車輛生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對不同事故采取相應(yīng)改進措施，包括以下內(nèi)容：

一是要做好產(chǎn)品功能宣貫和客戶使用說明培訓(xùn)。內(nèi)容包括電動汽車充電操作等注意事項，明確提醒終端用戶不要私下改裝新能源汽車整車電路。

二是要提高客戶對產(chǎn)品的保養(yǎng)和故障排查意識。及時提醒客戶對異常使用環(huán)境、異常狀態(tài)的車輛進行檢查，盡早排查隱患。針對終端用戶遇到暴雨水浸、強烈撞擊、底盤刮擦等情況，應(yīng)當(dāng)提醒用戶到維修網(wǎng)點做車輛全面檢查，及時排查隱患、保障安全用車。

三是要排查隱患車輛。企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對疑似故障電池使用車輛、設(shè)計缺陷車輛進行全面排查，并根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)進行召回或維修。

四是要整改車型設(shè)計方案。針對已發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品設(shè)計問題及時整改，針對安全隱患更新設(shè)計方案，做好安全防護保障。

4.3 政府管理建議

我國汽車產(chǎn)業(yè)政策體系不斷完善，盡管有相應(yīng)檢驗標(biāo)準(zhǔn)，但是安全管理方面仍需加強研究和改進。

一是加強事中事后監(jiān)管。在企業(yè)審查中，我們發(fā)現(xiàn)仍有企業(yè)對汽車產(chǎn)品安全性重視度不夠，盲目追求關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的提升。加上安全性暫沒有可量化的指標(biāo)評價，導(dǎo)致缺乏安全性、可靠性的新能源汽車不斷進入市場，成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的安全隱患。建議相關(guān)主管部門進一步加強事中事后監(jiān)管，尤其是責(zé)任追究。針對企業(yè)在研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)缺陷形成的產(chǎn)品安全隱患，設(shè)計和完善政策法規(guī)管理體系，嚴(yán)懲不合規(guī)的生產(chǎn)企業(yè)，大幅提升違規(guī)成本。

二是引導(dǎo)新能源汽車終端用戶年度車檢。在新能源汽車推廣的發(fā)展期，建議加強引導(dǎo)終端用戶進行車輛年檢。同時合理規(guī)定年度檢測項目范圍。檢驗項目應(yīng)當(dāng)分為三電外觀檢驗及電檢。外觀與三電的硬件檢測主要包括電池、電機、控制器、高壓盒、充電機、線纜等，檢測結(jié)構(gòu)件完好情況、插接情況、有無破損、磕碰劃傷、變形、變色情況等。電檢主要包括接車輛的CAN線進行診斷，包括絕緣情況、單體電池一致性，充電機、BMS、各個控制器數(shù)據(jù)等，最后形成便利可行的年檢方案。

三是明確落實事故責(zé)任處理機制。針對新能源汽車安全事故，應(yīng)當(dāng)建立完整的事故處理機制。安全事故主管部門應(yīng)當(dāng)召集行業(yè)機構(gòu)、涉事企業(yè)對事故原因做出調(diào)查分析，并將相關(guān)結(jié)果及時在國家新能源汽車監(jiān)控平臺等公共平臺上公示。根據(jù)公示結(jié)果，依法對責(zé)任單位、責(zé)任人給予相關(guān)處罰；車輛生產(chǎn)企業(yè)安全事故達到總數(shù)量的比例，應(yīng)當(dāng)由主管部門暫停其生產(chǎn)資質(zhì)，經(jīng)整改和重新提交審查后方可繼續(xù)生產(chǎn)。

5 結(jié)論

本文從新能源汽車推廣規(guī)模以及事故數(shù)量、事故現(xiàn)象和原因等方面詳細分析了我國新能源汽車當(dāng)前面臨安全隱患的現(xiàn)狀，并從技術(shù)和管理角度分析了我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中出現(xiàn)的安全問題原因和解決思路，探討了企業(yè)發(fā)展和政府管理的有關(guān)建議。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，車輛推廣數(shù)量持續(xù)增長，產(chǎn)品競爭日益激烈。在汽車產(chǎn)業(yè)對外開放的趨勢下，行業(yè)洗牌和整合開始進行。在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中，新能源汽車企業(yè)應(yīng)將產(chǎn)品安全性放到首位，避免盲目、激進地追求更高的性能指標(biāo)。政府主管部門也應(yīng)充分考慮新能源汽車的特殊性，抓緊研究和完善相關(guān)安全的管理機制，促進我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。