魏 霞,武波濤,曹江衛(wèi),白帥偉,韓龍海
(河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 邢臺(tái) 054000)
伴隨全球一體化經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能源短缺與環(huán)境污染的問題也接踵而至,而傳統(tǒng)燃油汽車每年帶來的75%以上的石油損耗,以及所導(dǎo)致的全球性氣候變暖等問題愈發(fā)引起世人關(guān)注,逐漸將目光落實(shí)到輕污染的新能源汽車應(yīng)用技術(shù)上來,并經(jīng)不懈的努力取得了長(zhǎng)足發(fā)展。2019 年中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷超過120 萬輛,繼續(xù)保持全球領(lǐng)先地位。但是新能源汽車因其大量使用電池,而帶來很多的安全隱患,如爆炸就是常見的新能源汽車的風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,2019 年新能源汽車爆炸中有70%以上與電池故障有關(guān)。示例:7 月22 日,小米東渡客運(yùn)站有11輛用于電池組的公交車發(fā)生爆炸事件,車上的人員不僅有燒傷的,甚至還有由于爆炸而導(dǎo)致人員死亡的。上海的11 輛公交車的客艙鼓風(fēng)機(jī)也被此次爆炸所摧毀。2019 年 1 月 30 日,深圳 205 公交車因電池短路爆炸。就目前來說,根據(jù)新電動(dòng)汽車的人口和使用情況,與之相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)需要得到更加突出的解決。
新能源汽車爆炸是由于其內(nèi)部電池的短路,導(dǎo)致易燃物質(zhì)會(huì)緩慢地與空氣接觸導(dǎo)致氧化。因此,在沒有外部火源的情況下,燃燒的車輛所產(chǎn)生的爆炸威力會(huì)更大。新能源客車爆炸的原因可以通過以下三種方式確定。
(1)新能源汽車燃爆人為因素風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)超級(jí)電容器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解不足,包括不正確的設(shè)計(jì)和對(duì)車輛進(jìn)行不合適的設(shè)計(jì)控制,在這個(gè)過程中忽略了許多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)元素,并且由于目前我國(guó)電容器系統(tǒng)的生產(chǎn)還不夠,所以相關(guān)人員不能有效地控制車輛單元的質(zhì)量,也不能有效地控制故障,在車輛日常檢查和維護(hù)中也忽視了該區(qū)域中的隱患。
(2)新能源汽車燃爆物的因素風(fēng)險(xiǎn)。一些新能源汽車已經(jīng)使用了很多年,同時(shí)沒有像普通汽車一樣經(jīng)常參加保養(yǎng)和年檢,因此使用較長(zhǎng)時(shí)間的各種車輛系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了老化的現(xiàn)象,電池組等電氣組件存在過度老化,這也是一個(gè)非常大的潛在危險(xiǎn)因素。
(3)新能源汽車燃爆環(huán)境因素風(fēng)險(xiǎn)。除了車輛本身的安全性外,最近發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T31467.3-2015 明確定義了汽車電池的安全要求和測(cè)試方法。第一種方式是靠專業(yè)的人員聽震動(dòng)的聲音,感受機(jī)械震動(dòng),跌落,然后進(jìn)行思考,最后得出結(jié)論。這種方法在一定程度上存在一定的主觀性。所以,為響應(yīng)新型電動(dòng)客車的安全要求,新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)從根本上彌合了差距。當(dāng)然,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容僅包含最基本的安全性,在產(chǎn)品開發(fā),生產(chǎn)和使用過程中,有必要設(shè)計(jì)出更強(qiáng)大,更準(zhǔn)確的安全保護(hù)系統(tǒng),以適應(yīng)車輛或電池系統(tǒng)的情況。
汽車制造商必須嚴(yán)格處理各種事故,例如:首先,汽車制造商需要進(jìn)行生產(chǎn)促進(jìn)和客戶培訓(xùn)。該階段包含諸如為電動(dòng)汽車充電之類的預(yù)防措施,除此之外,還必須清楚地向最終用戶解釋說明汽車的潛在問題,以避免由于用戶使用不當(dāng)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。第二是提高客戶對(duì)產(chǎn)品維護(hù)和問題產(chǎn)生的意識(shí),時(shí)刻叮囑客戶定期檢查車輛是否異常,及時(shí)處理。第三是檢查隱藏在車輛內(nèi)部的潛在問題。汽車制造商應(yīng)該徹底調(diào)查汽車的電池缺陷和可疑的地方,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更正或維修。第四是改進(jìn)車輛的設(shè)計(jì),針對(duì)潛在安全威脅更新項(xiàng)目計(jì)劃,進(jìn)一步保證新能源汽車的安全制造。
我國(guó)汽車工業(yè)的政治體制正在不斷完善。盡管檢查標(biāo)準(zhǔn)與以前基本相同,但安全性研究卻得到了很大程度上的加強(qiáng)和改進(jìn)。在對(duì)新能源汽車行業(yè)公司的調(diào)查中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)仍然有一些公司對(duì)汽車產(chǎn)品的安全性不是很了解,并且盲目關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的改進(jìn)。另外,由于沒有安全性分析范圍的指標(biāo),因此導(dǎo)致新能源汽車問題已成為工業(yè)發(fā)展中最嚴(yán)重的安全隱患。為了應(yīng)對(duì)新能源汽車的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造過程中出現(xiàn)的問題,并對(duì)新能源汽車的質(zhì)量進(jìn)行控制,對(duì)于忽視安全的生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)肅處理。第二個(gè)是新能源汽車研究人員,在加速新能源汽車研發(fā)的過程中,建議賦予最終用戶一定的權(quán)利來對(duì)汽車進(jìn)行安全工程進(jìn)行參與,其中通常包括對(duì)電池,電動(dòng)機(jī),控制器,高壓箱,充電器,電纜等設(shè)備的檢查。除此之外,為了確保新能源汽車結(jié)構(gòu)部件的完整性,還需要有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,并對(duì)這些結(jié)構(gòu)創(chuàng)建一個(gè)綜合性的系統(tǒng),然后對(duì)檢查的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。第三是要明確承擔(dān)應(yīng)對(duì)事故的責(zé)任。如果發(fā)生事故,則需要安裝完整的事故發(fā)生機(jī)制來應(yīng)對(duì),負(fù)責(zé)安全事故的部門需要調(diào)查并分析事故原因,并通及時(shí)將相關(guān)結(jié)果披露給全國(guó)的新能源汽車平臺(tái),負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)和主管部門如果不能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)作,那么將會(huì)受到處罰。
隨著新能源汽車的快速發(fā)展,如今已經(jīng)走進(jìn)了人們的日常生活當(dāng)中,其具有十分廣闊的發(fā)展前景,因此其安全問題尤其是燃爆風(fēng)險(xiǎn)更應(yīng)該引起人們的注意。根據(jù)我國(guó)新能源汽車燃爆事件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),電源系統(tǒng)是最大的風(fēng)險(xiǎn)源,其次是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng),電池組短路、電芯熱失控和充電樁無過載、短路保護(hù)等故障為風(fēng)險(xiǎn)較大的故障模式預(yù)防和控制新能源汽車系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)需要政府,汽車制造商,基礎(chǔ)設(shè)施公司和國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)等各種利益相關(guān)者之間的合作。政府可以制定基本標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范諸如汽車零部件,基礎(chǔ)設(shè)施之類產(chǎn)品的生產(chǎn),并推動(dòng)系統(tǒng)安全管理和控制系統(tǒng)的建設(shè)。