日前,北极星输配电网获悉,工信部发布了关于征求《电动汽车安全要求》等3项强制性国家标准(征求意见稿)意见的通知,具体内容如下:
各相关单位:
为加强新能源汽车行业管理,提高新能源汽车安全要求,完善新能源汽车标准体系,促进新能源汽车产业发展,工业和信息化部装备工业司组织行业机构、重点企业等单位研究编制了《电动汽车安全要求(征求意见稿)》《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求(征求意见稿)》《电动客车安全要求(征求意见稿)》,现公开征求社会各界意见。
征求意见截止日期为2018年2月24日,如有意见和建议,请以书面(个人需署名,单位需加盖公章,并留联系方式)或电子邮件形式进行反馈。
联系方式:
传真:010-66013708,邮箱:qiche@miit.gov.cn
工业和信息化部装备工业司
2018年1月24日
附件:
1. GB 《电动汽车安全要求》征求意见稿
2. GB 《电动汽车安全要求》征求意见稿编制说明
3. GB 《电动汽车安全要求》-标准征求意见反馈表
4. GB 《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》征求意见稿
5. GB 《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》征求意见稿编制说明
6. GB 《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》-标准征求意见反馈表
7. GB《电动客车安全要求》征求意见稿
8. GB《电动客车安全要求》征求意见稿编制说明
9. GB《电动客车安全要求》-标准征求意见反馈表
1.GB 《电动汽车安全要求》如下:
2.《电动汽车安全要求》征求意见稿编制说明
一、 工作简况
1、任务来源
为了落实工信部提出的构建电动汽车及储能系统安全标准规范体系的建设。全国汽车标准化技术委员会于2016年7月启动了本强标的立项工作,意在制定与国际接轨且符合中国国情的电动汽车安全整车层面的强制性标准。标准制定计划于2016年9月正式下达,计划编号20160969-Q-339。
2、主要工作过程
根据有关部门对电动汽车标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动汽车整车工作组”(以下简称工作组),系统开展电动汽车整车标准的制定工作。
1)2016年8月,国标委启动了《电动汽车安全要求》、《电动客车安全技术条件》、《动力锂离子电池安全要求》三大强制标准立项;
2)2016年12月29日,在南充举行的电动汽车整车工作组第三届第五次工作会议上,组建了标准制定的核心工作组。并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、大纲以及与相关标准的协调性关系;
3)2017年2月1日,在工作组内部发布了初版工作组讨论稿草案,并在工作组内部进行了为期一个月的意见征求工作;
4)2017年2月28日在深圳举行了起草组讨论会,对初版讨论稿进行了修改和调整。并在2017年6月前进行了全国范围的意见征求;
5)2017年6月6日,在株洲举行的电动汽车整车工作组第三届第六次工作会议上,对修改后的草案进行了逐条的解读和讨论;
6)2017年6月-10月,在行业内进行广泛征求意见,并对草案进行了适当的调整。
7)2017年10月13日,在天津举行的电动汽车整车工作组第三届第七次工作会议上,对争议问题进行了一一讨论并达成一致意见,基本形成征求意见稿草案。
二、 标准编制原则和主要内容
1、编制原则
1)本标准编写符合GB/T1.1《标准化工作导则》的规定;
2)工作组内企业对修订内容进行多次征求意见,并在会上充分讨论;
3)起草过程,充分考虑国内外现有相关标准的统一和协调。
4) 标准的要求充分考虑今年来的安全事故经验以及国内当前的行业技术水平。
2、主要内容
本标准针对电动汽车所特有的危险规定了操作安全和故障防护的要求,并规定了电动汽车电力驱动系统和传导连接的辅助系统(如果有)防止车内和车外人员触电的要求。
适用于车载驱动系统的最大工作电压是B级电压的电动汽车。
本标准不适用于非道路车辆,例如物料搬运车和叉车。
本标准不适用于行驶过程中持续与电网连接的道路车辆。
本标准不适用于指导电动汽车的装配、维护和修理。
本标准主要技术内容如下:
1)高压安全标识
高压安全标识部分内容参考GB/T18384.3-2015《电动汽车 安全要求 第3部分:人员触电防护》以及该标准的第1号修改单中5.1章节,并且该部分的要求与EVS-GTR中防止直接接触部分5.1.1.1.4标记章节的要求在本质上是一致的,即警示用户在贴有该标识的遮拦或者外壳后存在会对人体造成伤害的B级电压,目前草案中警示符号与EVS-GTR 形式一致,但编制过程中,也有企业表示目前国内现行的标准都采用与GB/T 18384.3-2015一致的符号,关于这一点将在征求意见阶段继续讨论。此外,高压电线标记要求与 GB/T 18384.3-2015《电动汽车 安全要求第3部分:人员触电防护》中5.2章节以及EVS-GTR中5.1.1.1.4.3.章节一致,其中考虑到GB/T 18384.3-2015中5.2章节提出的高压连接器的区分方法并非设计要求,故在本强标中删除。
2)遮拦和外壳要求
本草案中5.1.2.1关于遮拦/外壳章节的内容综合了GB/T18384.3-2015《电动汽车 安全要求第3部分:人员触电防护》6.6章节以及EVS-GTR中5.1.1.1章节的要求。对于遮拦和外壳提出了两个方面的要求。第一,对于遮拦和外壳的IP防护等级的要求。若布置在乘客舱或者行李舱内,满足IPXXD防护等级要求。而乘客舱、货舱外仅需满足IPXXB防护等级要求;第二,对于遮拦和外壳的拆卸防护要求。通常情况,仅通过使用工具才能够打开。但是,若遮拦和外壳进行了高压互锁设计处理,在打开遮拦和外壳后1s内,B级电压电路能主动断电,B级电路电压跌落到30Va.c./60Vd.c.或B级电路残余总电量小于0.2J,则此遮拦或外壳才允许在不使用工具的情况下打开。相比较于EVS-GTR,本强标草案中增加了遮拦和外壳进行高压互锁设计的情况,安全设计方法包含的更加全面。
3) 连接器要求
本草案中5.1.2.2关于连接器的相关要求在引用EVS-GTR中5.1.1.1章节关于连接器要求的基础上进行了调整。对于连接器的安全设计,有四种安全设计方法可选:
方法1,连接器使用工具才能够打开,例如连接器两端的护套通过螺栓固定在一起的;
方法2,高压连接器在分开后,应满足IPXXB的防护等级要求。该项要求在EVS-GTR的基础上进行了调整。在EVS-GTR中“对于布置在乘客舱或行李舱内的连接器在分开时,要求满足IPXXD的防护等级要求”。调整的依据是目前行业上尚不存在分开后能达到IPXXD防护等级的连接器。且分开后满足IPXXB的防触指防护等级要求即可实现在正常使用过程中的基本电安全防护。
方法3,虽然连接器自身在不使用工具的前提下可以打开,但是连接器自身至少需要两个不同的动作才能打开。例如,连接器有锁扣结构,或者螺纹紧固结构。此外,在连接器外有某种机械结构与之存在机械关联,该机械结构必须使用工具才能够打开,并且只有该机械结构打开后,才能够通过至少两个动作将连接器从相互的对接端打开。
方法4,高压连接器在分开后1s内,带电部分的电压能够跌落到30Va.c.或者60Vd.c.的安全电压。其中,1s是人手拔开连接器到手指触摸到连接器中端子的连贯动作最短时间。
上述4种方法之一均视为满足本标准的安全要求。
4) 维修断开装置要求
本标准对是否安装维修开关装置不做强制要求。在维修断开装置分离后,带电部分IPXXB的防护等级要求或者1s内的断电要求均能够起到防止人员无意地与B级带电部分的直接接触,达到保护人员安全的目的。
5) 充电插座直接接触防护要求
充电插座的要求要求参考GB/T18384.3-2015《电动汽车 安全要求第3部分:人员触电防护》中6.10.1章节的要求。本标准草案中两种方法均视作满足标准要求。方法1是通过拔枪后1s内,充电插座高压端子能够“断电”,断电要求与GB/T18384.3-2015中6.3.4要求一致。方法2是充电插座的端子能够满足IPXXB的防护等级要求,为了避免充电插座持续带B级电压的风险,充电插座增加了充电枪断开后1min内断电的要求。1min断电要求是在电动汽车整车工作组三届六次会议上根据国内各企业充电口断电时间的反馈信息统一要求的。
6) 绝缘电阻要求
绝缘电阻要求参考EVS-GTR中5.1.1.2.4章节要求。对于纯直流电路,绝缘电阻应大于100Ω/V,对于纯交流电路,绝缘电阻应大于500Ω/V。对于交流和直流传导耦合连接时,绝缘电阻应大于500Ω/V。考虑到当前燃料电池存在的技术瓶颈,实现燃料电池汽车整车500Ω/V绝缘电阻存在困难。参考EVS-GTR中5.1.1.2.4.3对于燃料电池绝缘电阻要求以及GB/T18384.3-2015中6.7.2章节选择2,对于交流部分电路有附加防护的燃料电池汽车,最小绝缘电阻的要求可降低为100Ω/V。
7) 绝缘电阻监测要求
在GB/T18384.3-2015中,绝缘电阻是作为绝缘电阻安全要求中的一项可选项。但考虑到中国道路积水严重的国情,存在较大的绝缘电阻下降,整车漏电的风险。所以在本标准中,绝缘电阻监测要求也参照GB7258-2017,强制要求在整车绝缘电阻低于5.1.3.1要求时,应通过一个明显的信号(例如:声或光信号)装置提醒驾驶人。
8) 电位均衡要求
电位均衡要求完全参考EVS-GTR中5.1.1.2.2章节要求。
9) 直流电容耦合要求
考虑到整车电容耦合要求测量的可操作性,电容耦合仅保留了直流电流耦合的设计要求,明确了符合性评估算法。
10) 充电插座间接接触防护要求
充电插座间接接触防护要求参考GB/T18384.3-2015中6.10.2章节要求。对于传导连接到电网的充电插座,例如国标交流充电的车辆充电插座,应有一个引脚保证车辆电平台与电位接地部分连接,且充电接口的绝缘电阻大于1MΩ。对于非传导连接到电网的充电插座,例如国标直流充电的车辆充电插座,应有一个引脚保证车辆电平台与充电设备的保护接地(PE相连),且充电接口的绝缘电阻满足绝缘电阻部分的要求。
11) 防水要求
防水要求主要参考EVS-GTR中5.1.1.3章节要求。整车厂可以按照附件A中的要求提供零部件的防水报告,若提供的防水报告对应的防水等级更严格,也视作满足要求。若提供的证明材料不满足要求,则整车厂可按照推荐的试验方法进行零部件防水试验进行验证。或者整车厂也可选择按照6.5进行整车模拟洗车和涉水试验,若能够通过试验,整车绝缘电阻满足5.1.3.1的要求,则视作整车满足本标准防水性能要求。本标准防水要求与EVS-GTR的区别在于,EVS-GTR中符合一定条件的绝缘电阻监测功能也可以替代整车防水试验,而本标准中绝缘电阻监测是强制性满足要求,不能作为6.5整车模拟洗车和涉水试验的替代满足要求。
12) 驱动系统电源接通和断开程序
驱动系统电源接通和断开程序参考GB/T18384.2-2015中4.1和4.5的要求,且与EVS-GTR中5.1.2.1和5.1.2.2的要求一致。其中对与驱动系统电源接通和断开的程序可以参考附录B,但不局限于附录B中的程序设计。
13) 报警提示要求
行驶过程中的报警和提示包括功率降低提示、REESS低电量提示和REESS热事故报警。其中功率降低提示参考GB/T18384.2-2015中4.3.1的要求,REESS低电量提示参考EVS-GTR中5.3.4的要求以及GB/T18384.2-2015中4.3.2的要求,REESS热事故报警参考EVS-GTR中5.3.3的要求。上述的报警及提示功能仅对整车有报警及提示功能做要求,试验中可采用模拟触发信号的方式进行验证。
13) 反向行驶要求
反向行驶要求参考GB/T18384.2-2015中4.4章节内容。考虑到高速换向情况下的安全性风险,在本标准的宣贯资料中会对低车速的指标进行具体说明。
14) 驻车要求
驻车要求参考GB/T18384.2-2015中4.5章节内容。
15) 传导连接锁止要求
传导连接锁止要求参考EVS-GTR中5.1.2.4及GB/T18384.2-2015中4.2的要求。并在此基础上进行了合理扩展,考虑到现在存在车辆对外放电技术以及后续可能会有移动供电或者补电技术,故将要求调整为“当车辆传导连接到位置固定的外部电源或负载时,车辆不能通过其自身的驱动系统移动。”
三、 主要试验(或验证)情况分析
1) 整车绝缘电阻测试方法
整车绝缘电阻测试以EVS-GTR中6.1.1以及GB/T18384.2-2015中7.2中的绝缘电阻测试方法为基础,结合各检测机构及整车厂的测试经验进行了测试方法的调整和简化。
考虑到该露点准备工作需要8h时间,并且需要高低温试验室,作为强标要求执行存在困难,并且不利于行业发展。测试过程中的环境条件参考EVS-GTR中绝缘电阻测试方法删除了GB/T18384.2-2015中7.2.1绝缘电阻测试试验准备步骤。
整车绝缘电阻的测试步骤将EVS-GTR中电池包绝缘电阻的测试步骤和B级电压电路的绝缘电阻合二为一,通过激活电力、电子开关将电池包及所有B级电压零部件同时接入到B级电压电路中,以实现一次测试操作能完成对整车绝缘电阻的测试。其中激活电路、电子开关包括所有B级电压负载的接触器吸和以及IGBT导通或者开波。
具体测试方法上,针对目前EVS-GTR以及GB/T18384的绝缘电阻测试方法进行了优化调整,原测试方法中使用万用表先后对电池包输出正与车辆电平台,电池包输出负与车辆电平台间的电压进行测试,测试过程中,电压的读数不稳定,人为因素导致测试结果偏差的可能性很大。本草案中采用双表笔同时测试的方法保证了电压读数的稳定性,并且在原理上消除了万用表内阻对绝缘电阻测试结果的影响,提高了测试结果的准确性。
四、 明确标准中涉及专利的情况
本标准的主要技术内容及相关测试方法均不涉及专利。
五、 预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况
近年来,电动汽车得到了各国政府及企业的高度重视和快速发展。国家出台了一系列政策用于鼓励电动汽车的发展。《电动汽车安全要求》对电动汽车的安全性能提出了最基本的要求,其范围考虑了国内电动汽车在正常使用过程中常见的安全风险情况,是电动汽车产业平稳、健康发展的基本保障。本标准参考相关国际及国家标准进行制定,并根据行业相关经验进行了调整,可被相关政策引用作为电动汽车市场准入的强制要求。
六、 采用国际标准和国外先进标准情况,与国际、国外同类标准水平的对比情况,国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况;
本标准在制定过程中主要参考了EVS-GTR,GB/T18384.1、GB/T18384.2、GB/T18384.3,GB7258-2017。
七、 在标准体系中的位置,与现行相关法律、法规、规章及标准,特别是强制性标准的协调性;
本标准是电动汽车整车国家强制性标准,起草过程中充分考虑国内外现有相关标准的统一和协调。
八、 重大分歧意见的处理经过和依据
1)对于高压安全标识的主要争议是该项要求对于充电口的适用性上,草案中要求描述并无争议。对于该情况,将持续进行行业意见搜集并形成最终意见在标准宣贯环节中体现;
2)驱动系统电源接通与断开的主要争议是在与对该要求符合性的解读,针对该问题在整车工作组三届七次会议上起草组通过全国范围的意见征求,收集并整理出了几种符合要求的驱动系统电源接通与断开流程设计,并作为附录B以资料型附录的形式作为符合要求的样例说明;
3)绝缘电阻要求的主要争议点在于对所有电动汽车,包含燃料电池汽车,整车绝缘电阻500Ω/V的要求。该争议意见是在整车工作组三届六次会议上由日产等企业提出的,主要考虑燃料电池汽车当前的技术条件很难满足整车500Ω/V的整车绝缘电阻要求。针对该问题,进行了与日本专家的专题讨论,并对燃料电池汽车行业内进行了技术调研,也证实了该情况,并且燃料电池汽车的间接接触防护是通过绝缘电阻100Ω/V以及加强绝缘或者双重绝缘的方式进行保障的。所以按此情况对绝缘电阻要求进行了调整。
九、 标准性质的建议说明
作为电动汽车整车最重要、最基础的安全标准,本标准建议作为强制性国家标准规范以电动汽车市场,并可作为准入管理的引用标准。
十、 贯彻标准的要求和措施建议
无。
十一、 废止现行相关标准的建议
建议本标准实施后,替代GB/T18384系列标准。
十二、 其他应予说明的事项
无。
3.GB 《电动汽车安全要求》-标准征求意见反馈表
4.GB 《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》如下:
5.《电动汽车用锂离子蓄电池安全要求》征求意见稿编制说明
一、工作简况
1、 任务来源
近几年,国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》、《中国制造2025》、工信部《汽车产业中长期发展规划》等文件陆续出台,并提出新能源汽车将成为我国汽车行业未来重点发展领域和建设汽车强国的突破口。
2012年到2017年11月,新能源汽车年产销由1.3万增长至60.9万,保有量已超1%的临界点,超过日本和美国成为世界第一,行业结束导入期,稳步进入成长期。2016年7月6日,国务院副总理马凯同志在西安召开的新能源汽车产业发展座谈会做出重要指示,强调要抓好新能源汽车五大安全体系建设:一是要加强安全技术支撑体系,要加强技术攻关,以技术来保障安全。二是要建立安全标准的规范体系,结合技术和产业化发展,要加快推进相关的标准制定。三是要强化远程运行的监控体系,以建立体系、统一要求、落实责任为重点,来加快覆盖国家、地区、企业运行的一个监控平台。四是要健全安全责任体系,要明确生产企业主体责任和政府监管责任,要狠抓落实,做到全面覆盖、无缝连接。五是要建立安全法规体系,围绕标准监管、处罚、问责等环节,要建立起新能源汽车安全的法规体系。锂离子动力电池作为动力电池最主要类型,有必要建立相应的安全强制标准。
该标准基于GB/T 31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》和GB/T 31467.3-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》,修订并升级为强制性标准。标准制定计划已于2016年9月正式下达,计划编号20160967-Q-339。
2、 主要工作过程
根据有关部门对电动汽车领域标准体系建设的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织“电动汽车电池工作组”,系统开展电动汽车用锂离子动力电池安全标准的制定工作。
表1 主要技术会议及研究活动
二、标准编制原则和主要内容
1、 编制原则
1) 本标准编写符合GB/T 1.1《标准化工作导则》规定;
2) 本标准基于GB/T 31485和GB/T 31467.3,对电池单体、模组、电池包或系统的试验方法与安全要求进行系统梳理;基于对近几年国内外电动汽车安全事故的经验总结;基于对国内外电动汽车安全失效与防范机制进一步理解;
3) 针对修订内容,在工作组内进行多次意见征求,并在会上充分讨论;
4) 起草过程,充分考虑国内外现有相关标准的统一和协调。
2、 主要内容
本标准规定了电动汽车用锂离子动力蓄电池(以下简称锂离子电池)单体、电池包或系统的安全要求和试验方法。
本标准适用于装载在电动汽车上的锂离子电池单体、电池包或系统,镍氢电池单体、电池包或系统等可参照执行。
本标准主要技术内容如下:
标准中规定的电动汽车用锂离子动力电池单体、电池包或系统需要进行的试验项目如下表所示:
表2 锂离子电池单体试验项目
表3 锂离子电池包或系统试验项目
其中沿用GB/T 31485和GB/T 31467.3试验方法与要求的项目为:电池单体过放电、短路、加热、温度循环;电池包或系统模拟碰撞、湿热循环、温度冲击、高海拔。其他测试项目中包括取消、修改以及新增加,具体如下:
1) 取消项目
① 锂离子电池模组安全性试验
工作组认为GB/T 31485-2015标准中模组测试主要采用1P5S或xPxS (依据GB/T-31485 6.3.1)为试验对象来进行试验,其与实际产品中的模组形式相差较大,测试结果与产品的实际安全状况关联性不足。另外,经工作组讨论认为,模组并非电池包中必须存在的一种形式。因此,工作组经讨论决定,本标准不专门针对模组开展安全测试试验。
② 锂离子电池单体针刺
在2017年1月17号发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》中,GB/T 31485-2015标准中针刺为暂不执行项目。起草组调研IEC 62660-2,IEC 62660-3等标准,发现均未采用针刺试验来评价电池安全性。经工作组讨论,一致认为针刺试验与实际失效模式不相符。因此,决定在本标准中取消针刺试验。
③ 电池单体跌落、低气压
工作组讨论确定,本标准不包含生产、运输过程中的安全问题,电池单体跌落和低气压试验不符合本标准安全要求范围。
④ 锂离子电池单体海水浸泡
工作组讨论确定,海水浸泡(或浸水安全)试验,主要从系统层级考察高电压下的安全性,对于锂离子电池单体海水浸泡试验,偏向于考察锂离子电池单体腐蚀可靠性问题,不符合本标准安全要求范围。
⑤ 锂离子电池包或系统跌落
工作组讨论确定,本标准不包含生产、运输过程中的安全问题,电池包或系统跌落试验不符合本标准安全要求范围。
⑥ 锂离子电池包或系统翻转
考虑标准GB/T 31467.3的翻转试验无法准确模拟实际车载状态下发生翻转事故时电池包或系统经受的真实情况,且国际标准法规尚未有成熟的试验方法可直接借鉴或转化,因此,本标准不包含电池包或系统翻转试验。需要强调的是,汽车(包括电动汽车)确实存在发生翻滚的事故场景,建议各企业单位自行开展研究试验,关注EVS-GTR第二阶段关于翻转试验的进展与成果。
2) 修改项目
① 锂离子电池单体过充
根据行业的发展趋势和材料开发状态,随着锂离子电池单体的能量密度的提高,材料中锂的脱出量已近极限。经工作组讨论,一致同意“过充是需要从系统层级来进行保护”,需要对锂离子电池单体的过充电要求做出调整。
锂离子电池单体过充试验,主要是为了配合系统保护策略的执行而做出要求,即电池单体的过充需与系统层级的过充保护要求相协调,具体协调关系如上图所示。首先,按照锂离子电池系统SOC与锂离子电池单体SOC的关系,单体正常工作区间(0%→100%SOC)已覆盖系统正常工作区间;其次,在ISO WD 6469-1 6th中明确了系统层级的过充截至条件为110%SOC,同比,锂电池单体满足110%SOC过充可实现配合系统110%SOC过充保护策略的安全要求。经讨论,起草组认为电池单体在满足上述安全要求的基础上,需再探讨额外增加SOC要求的可行性。
2018年1月16日,秘书处邀请行业专家在天津针对电池单体过充、热扩散等条款举行了专项讨论会。19家参会单位及专家对“110% SOC、115% SOC 、120% SOC” 或“1.1倍电压、1.2倍电压”,以及IEC 62660-3相同的过充截止条件进行了较充分的讨论并表决,其中14家参会单位及专家认为1.1倍电压或115 %SOC更为合理。标委会秘书处向主管部门汇报后,建议公开征求意见稿环节,继续对该问题进行研究,并充分听取行业意见。为引起大家关注,充分反馈意见和数据,征求意见稿中保留了“1.2倍电压或120% SOC”、“1.1倍电压或115%SOC”两种截止条件。
② 锂离子电池单体挤压
挤压试验主要采用静态/准稳态下的压缩方式来测试车辆发生碰撞时锂离子电池单体的受压形变后的安全状态,因此挤压速度需要尽可能降低,以模拟准稳态下的情形。工作组调研了,各大认证机构实际试验过程中的设备能力,讨论决定将挤压速度修改为“不大于2mm/s”。
在实际应用中,锂离子电池单体受压形变受到了电池包箱体的防护。工作组通过仿真和试验验证,关联了多款电池包与锂离子电池单体在模拟静态挤压场景下的受力与形变关系。结果表明,电池包在受到100kN挤压力的情况下,锂电池单体所受挤压力均低于100kN, 其中电池单体受力最大者为75kN,受压形变最大者约17%。
同时,ECE R100(与EVS-GTR草案基本一致)中规定:除特殊说明外,通过挤压板施加在被测对象的挤压力最低为100kN,但不超过105kN;ISO 12405-3中规定:挤压力为 (100 −0/+5) kN或者由从车辆碰撞试验或仿真分析得到的数值,该数值需要有合理的支撑数据和分析过程。因此,工作组确定,将锂电池单体挤压力修订为100kN。
③ 锂离子电池包或系统振动
根据GB/T 31467.3-2015第1号修改单调研数据,检测机构对多款锂离子电池包或系统测试结果进行统计分析发现,锂离子电池包或系统的振动试验通过率仅为50%左右(表4)。试验结果表明,GB/T 31467.3-2015的试验方法过于严苛。
表4 GB/T 31467.3-2015振动试验数据分析
※此表引自《GB/T 31467.3-2015 第1号修改单》编制说明
第1号修改单参考ECE R100和EVS-GTR第一阶段提案,与我国试验场强化道路实际激励环境有偏差、采集到的振动载荷相差较大,存在不可预见的安全风险。因此,有必要提出基于中国车辆实测数据的振动测试条件。
为了振动试验能够真实的考核电池包或系统的安全风险,需建立振动试验与实际道路的关联关系。标准工作组成立了振动专项研究小组,开展了多个厂家3大类7个细分平台共计22台车的路谱采集工作,数据能够代表中国电动汽车行业的发展水平。
a) 参考ECE R 100, 试验前,将测试对象的SOC状态调至不低于制造商规定的正常SOC工作范围的50%。
b) 测试对象的分类:测试对象区分为乘用车与商用车。商用车的研究对象为客车行李舱和后备舱的电池包,乘用车的研究对象为乘员舱下部底盘的电池包和后排座椅下方的电池包。
c) 目标里程的确定:综合国内各大汽车试验场的可靠性行驶规范,及各大主机厂的汽车定型行驶规范,确定以交通部北京通县试验场行驶规范作为此标准的数据采集基础。选取对结构疲劳耐久有作用的强化道路作为数据来源,按照规范要求:乘用车714个强化坏路循环为目标里程,商用车882个强化坏路循环作为目标里程。
d) 路谱采集的条件:载荷工况分为满载和空载,试验车辆是符合整车测试技术条件的车辆,试验车速为试验场规范车速(不同路面车速也不同)。每种工况采集3-5组数据来保证数据的一致性。
e) 数据的处理:按照MIL-STD-810F标准随机振动等效疲劳加速强化理论为基础,采用偏于严苛的加速系数5,将各种不同类型路面向振动能量RMS值最大的路面进行归一化等效处理,并计算等效坏路时间总和。并分别按照21h和12h为目标测试时间进行加速强化,得到综合的PSD谱。基于等效损伤理论,通过试验应力采集验证、仿真分析与测试时间优化可行性分析等多方面的论证,最终一致认为将随机振动测试时间定义为12h可行。同时,也与ISO WD 6469-1 6th保持了一致。
f) 振动测试规范的创建:通过数据比较分析,对综合后的PSD谱按照车型平台归类,并求取此平台下各车辆综合PSD谱的平均值,得到平台车型最终的PSD谱。并按照保留关键频率点PSD值和RMS值等效的原则,平滑拟合后作为最终的振动标准测试条件。
g) 正弦定频试验:搓板路与其他路面的振动信号不是一个类型,具有明显的受迫振动特征,能量很高且集中在一个很小的频带范围。工作组一致认为搓板路是典型的路面类型,应纳入到规范中;经讨论决定,将搓板路按照正弦定频处理,同时定频试验的频率及测试时间均依照试验场搓板路的数据分析得到,解决了与其他路面振动类型不一致的问题。
h) 商用车测试方向:考虑电池包或系统在整车上可能存在不同的安装方向,在标准中说明:对于测试对象存在多个安装方向(X/ Y/ Z)时,取RMS大者。
i) 本标准和GB/T 31467.3-2015标准文件中的PSD对比如下图。需要说明的是,本标准选取车辆代表了国内主流车企的振动水平,并进行平均化处理,是最低的振动测试条件,符合安全性要求的基本测试。其中,工作组经研究发现,商用车中顶置的电池包表现出更强的PSD,企业在实际产品设计、验证中当有更充分的考虑。
④ 锂离子电池包或系统的电子装置振动
经工作组讨论确定,将试验对象明确为“独立安装在整车上的电子电气装置,属于锂离子电池系统的一部分”。含电子装置的电池包或系统完成整包振动试验后,无需再单独做电子装置振动试验。
⑤ 锂离子电池包或系统机械冲击
考虑机械冲击为短时高能量的脉冲信号,会激发电池包或系统的瞬时动态响应。当激励脉冲终了时,结构可能仍处于运动状态,如果立即进行下一次冲击将带来过试验风险。经工作组讨论确定,参考GJB 150.18A-2009,新增冲击间隔时间要求:相邻两次冲击的间隔时间以两次冲击在试验样品上造成的响应不发生相互影响为准,一般不应小于5倍冲击脉冲持续时间。
⑥ 锂离子电池包或系统挤压
经工作组讨论确定,参考GB/T 31467.3-2015第1号修改单,挤压截止力修改为100kN。考虑操作安全和实际应用可能性,明确了两个方向的挤压测试可分开在两个测试对象上执行。
⑦ 锂离子电池包或系统浸水安全
考虑电池包的密封性对防水安全有重要影响。振动试验后,可能引起螺栓的松动、密封材料的永久变形等问题,这些问题会直接导致电池包的密封性降低。原则上,电池包或系统均需要通过“海水浸泡”试验才可上市销售,但实际上市场屡次发生进水导致的安全事件,有必要在振动试验通过后,进行浸水安全试验。
试验方法主要参考ISO WD 6469-1 6th,依据“进水后,要求不起火不爆炸”及“确保不进水”两种技术思路,可以从对应的泡盐水2h及IPX7两种试验方式中选择一种,试验框架如下图。
进一步,为了保护第一救援人员的安全,经工作组讨论确定将“电池包取出水面进行静置观察”来模拟此场景要求。
⑧ 锂离子电池包或系统热稳定性第一部分:外部火烧
经工作组讨论确定,在标准GB/T 31467.3-2015的基础上,参考EVS-GTR第一阶段研究成果,对外部火烧试验进行修订。主要变更点如下:
a) 试验环境条件修改为:0℃以上,风速不大于2.5km/h(软风);
b) 补充耐火隔板要求;
c) 安全要求删除“若有火苗,应在火源移开后2min内熄灭”,保留“不爆炸”;
d) 考虑规范性,增加“测试对象应居中放置”,删除“或者为车辆空载状态下测试对象底面的离地高度,或者由双方商定”;
e) 对于镍氢电池包或系统豁免。
⑨ 电池包或系统盐雾
环境类试验标准对于电池包或系统盐雾试验的考核为两个方向:耐盐雾腐蚀和耐盐雾渗漏。其中,耐盐雾腐蚀侧重模拟产品/部件(如汽车及其零部件)在实际含盐环境及交变环境下的耐腐蚀性能,评价的是腐蚀效应;耐盐雾渗漏侧重考察耐盐分渗漏、渗漏造成的电气效应。
经工作组讨论确定,锂离子电池包或系统安全性的盐雾失效模式更倾向于耐盐雾渗漏引起的电气安全。因此,试验方法参考GB/T 28046.4中5.5.2。进一步,考虑到完全放置在乘客舱、行李舱或货舱的电池包或系统,其所处环境较为密闭,无盐雾场景,可不进行盐雾试验。
⑩ 电池系统过温保护、外部短路保护、过充电保护、过放电保护
考虑标准GB/T 31467.3系统保护试验方法(过温保护、外部短路保护、过充电保护、过放电保护)未对保护执行的操作及截止条件进行说明,部分语句存在歧义。工作组讨论确定,系统保护章节转化自EVS-GTR第一阶段研究成果,试验对象为锂离子电池系统。
3) 新增项目
① 锂离子电池包或系统热稳定性第二部分:热扩散
电池单体发生热失控时热量将会通过不同方式传递到相邻电池单体,单个电池热失控可能传播到周围的电池单体,引起连锁反应,热扩散时形成的烟雾、火灾和爆炸严重威胁乘员安全,因此企业有必要设计控制、验证锂离子电池包或系统的热扩散危害。
我国领导的EVS-GTR热扩散专项小组,在第一阶段就锂离子电池热扩散开展了大量的研究,并形成了第一阶段的结论。经工作组讨论决定,本标准中的热扩散试验与要求,主要参照EVS-GTR第一阶段形成的热扩散试验成果,转化形成了本标准中的规范性附录C和资料性附录D。进一步,本标准过程中,工作组成立了热扩散专项研究小组,期间开展了大量的工作,包括:①对重庆、天津、襄阳、上海和长春等主要检测机构自《电动客车安全技术条件》执行以来的热失控试验情况进行了统计分析,数据表明《电动客车安全技术条件》中的热失控与热扩散试验方法具有较好的可操作性,宏观结果重现性较好;②设计试验对不同能量密度电池热失控行为进行了更深入研究,对各型号电池单体分别采用针刺、过充及加热等触发方法来触发电池单体热失控,结果显示过充触发热失控的成功率较低(见上图),明确附录D的推荐方法中删除过充触发,保留针刺及加热的触发方法,同时添加“制造商也可自行选择热失控触发方法”的表述;③国内外主要汽车制造商向专项小组分享了企业各自的试验数据、结果及建议。
基于上述说明,本着与EVS-GTR保持协调的精神,结合中国国情及规范行业健康发展的需要,本标准规定锂离子电池包或系统制造商可选择以下两种方式之一进行热扩散分析或验证。同时,需由检测机构提供试验报告,但不作通过性判定。
方式一,按照附录C(规范性附录),完成热扩散乘员保护分析和验证,附录C对热扩散乘员保护分析报告所需包含的内容进行了规定,主要内容完全吸收EVS-GTR第一阶段的成果,通过由检测机构提供热扩散乘员保护分析报告来约束并提高制造商在锂离子电池包或系统层级的热扩散安全能力,有效降低乘员的潜在安全风险。
方式二,参照附录D(资料性附录),完成热扩散验证试验,附录D介绍了热扩散试验对象、试验条件、试验方法及热扩散试验报告所包含的信息。主要内容在吸收EVS-GTR第一阶段的成果的基础上,结合热扩散专项小组的工作成果进行了调整,主要包括:附录D.3试验方法中删除过充触发热失控;附录D.4热扩散试验报告中规定如果实验过程中乘客舱有危害乘客的事件发生,则需记录系统预警和危害事件发生等关键事件的时间信息。经过各方的努力,热扩散有关的安全风险已得到国际社团和企业的高度重视。EVS-GTR明确在第二阶段将展开更广泛而深入的研究,方式二的实施,有利于研究得到更全面的产品状态数据,以便将来对试验方法进行完善。
② 锂离子电池系统过流保护
考虑标准GB/T 31467.3外部短路保护试验仅验证了由于外部短路造成的电流过大情况,对于正常模式下的电流过大情况,没有相应的试验章节进行验证。在正常充放电过程中,由于软硬件的指令错误或其他一些故障有可能使得锂离子电池系统以较大电流进行充放电,如果大电流持续时间超过电池或线束的承受时间,可能造成锂离子电池系统危险的发生。在标准中系统保护章节增加了过流保护,具体试验方法参考了EVS-GTR第一阶段研究成果,试验对象为锂离子电池系统。
特别地,低温保护由于在EVS-GTR第一阶段的文件中没有明确的试验方法,本标准未进行转化。
三、主要试验(或验证)情况分析
在本标准制定过程中,成立了振动和热扩散专项研究工作小组。
其中,振动专项小组在标准制定过程中,与上汽、北汽、广汽、奇瑞、知豆、中通、江淮、瑞驰等十多家整车企业及宁德时代、国轩、力神、科力远等多家电池制造商进行技术方案、技术参数的深入研究,同时也与日本JARI、德国VDA标准化组织进行技术交流沟通。
对于压缩12h的振动测试时间,按照应力测量和仿真分析的办法进行验证。中国汽车技术研究中心进行了两轮多批次产品的实际应力采集的验证,宁德时代、奇瑞也通过分析和实际测量应变的方式证实了12h的强化压缩不会导致失效模式的改变。工作组一致认为将随机振动测试时间定义为12h可行。
表5 实际采集车辆数据:
注:因车身顶部样本量少,数据差异大,不纳入分析。
热扩散专项工作小组由中国汽车技术研究中心牵头、多家检测机构和企业参与,开展的试验或验证工作主要有:一,对重庆、天津、襄阳、上海和长春等主要检测机构自《电动客车安全技术条件》执行以来的热失控及热扩散试验情况进行了调研,结果表明试验方法具有较好的可操作性,热失控判定条件基本能够实现热失控的准确及时判定;二,对针刺、过充及加热等触发方法进行了系统研究,发现过充触发热失控的成功率较低,因此在推荐的触发方法中删除过充,保留针刺及加热,同时说明制造商也可自行选择热失控触发方法,但需在试验报告中予以注明。同时,专项小组也认识到现有的热失控与热扩散试验方法在可重复性、可再现性等方面还需要进一步完善。
四、明确标准中涉及专利的情况
本标准的主要技术内容及相关测试方法均不涉及专利。
五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况
近年来,电动汽车得到了各国政府及企业的高度重视和快速发展。锂离子动力电池单体、电池包或系统作为电动汽车的关键零部件之一得到了广泛应用。随着产业化推进,我国已超过美国和日本成为电动汽车世界第一大国,建立动力电池及系统的安全要求与测试规范的国家标准成为当务之急。根据有关部门对电动汽车领域标准体系建设的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织“电动汽车电池工作组”,系统开展电动汽车用锂离子动力电池安全标准的制定工作。
《电动汽车用锂离子动力电池安全要求》作为国内电动汽车用动力电池单体、电池包或系统的强制标准,其范围涵盖了电动汽车用锂离子动力电池单体、电池包或系统的试验方法与安全要求。本标准根据技术发展和多年的试验经验制定,基于对近几年国内外电动汽车安全事故的经验总结,基于对国内外电动汽车的安全失效与防范机制的进一步理解,可以规范电动汽车持续、健康、稳定、安全的发展。
六、采用国际标准和国外先进标准情况,与国际、国外同类标准水平的对比情况,国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况
本标准在制定过程中,与EVS-GTR第一阶段提案,ECE R100,ISO WD 6469-1 6th,IEC 62660-3-2016等最新的锂离子电池及系统安全法规和标准进行对标。
1、电池包或系统振动:
EVS-GTR第一阶段提案,采用正弦波扫频,允许制造商选用更高的加速度和频率。或者由制造商自行选择,使用基于车辆应用的振动试验模式。ECE R100现行法规对电池包或系统振动试验的方法与EVS-GTR第一阶段提案一致。
ISO WD 6469-1 6th,option 1采用随机振动,option2制造商可选择基于实车路谱采集得到的振动试验参数,且要求不低于option1的机械损伤值。
本标准的振动试验基于前期开展的大量路谱采集试验和数据分析工作,提出基于国内试验结果的试验方法。
2、电池包或系统盐雾:
EVS-GTR第一阶段提案,ECE R100,ISO WD 6469-1 6th均无盐雾试验项。环境类试验标准IEC 60068、ISO 16750对于盐雾试验的考核为两个方向:耐盐雾腐蚀和耐盐雾渗漏。
GB/T 31467.3考虑耐盐雾腐蚀来评价电池包或系统的功能和安全,侧重可靠性。本标准的盐雾试验考虑锂离子电池包或系统安全性的盐雾失效模式,从耐盐雾渗漏引起的电气安全方向进行考核。
3、电池包或系统浸水安全:
EVS-GTR第一阶段提案、ECE R100不包含浸水安全/海水浸泡试验项,在EVS-GTR第二阶段将对其进行进一步研究。本标准的浸水安全试验项基于GB/T 31467.3的海水浸泡,参考ISO WD 6469-1 6th进行修订,试验方法二选一,泡海水2h或IPX7。
4、电池包或系统外部火烧:
本标准的外部火烧试验项,参考EVS-GTR第一阶段提案,ECE R100现行法规及ISO WD 6469-1 6th关于外部火烧试验方法与EVS-GTR第一阶段提案类似。
5、电池系统保护:
EVS-GTR第一阶段提案关于系统保护,有明确试验方法的共有5项:过流保护,过温保护,外短保护,过充保护,过放保护。ECE R100现行法规关于系统保护,共有4项:外短保护,过充保护,过放保护,过温保护。ISO WD 6469-1 6th关于系统保护,共有3项:过充保护,过放保护,过温保护。
本标准的系统保护试验,转化自 EVS-GTR第一阶段提案,试验对象为锂离子电池包或系统。
6、电池单体过充电:
IEC 62660-3-2016关于电池单体过充截止条件为1.2倍电压或130%SOC,未进行技术参数修订。
根据工作组二届十次会议讨论结果,明确了过充需要系统保护控制进行保护。在本标准的过充试验中,与IEC和ISO关于锂离子电池单体、电池包或系统标准最新进展和趋势进行协调。
七、在标准体系中的位置,与现行相关法律、法规、规章及标准,特别是强制性标准的协调性
本标准是电动汽车关键零部件的强制标准,起草过程充分考虑国内外现有相关标准的统一和协调。
八、重大分歧意见的处理经过和依据
无重大的分歧意见。
九、标准性质的建议说明
作为电动汽车关键零部件的强制标准,本标准可规范锂离子电池单体、电池包或系统的检测,并作为产品的准入法规。
十、贯彻标准的要求和措施建议
建议本标准颁布实施后,代替GB/T 31485-2015和GB/T 31467.3-2015,作为“服务于整车的准入管理”的技术法规。
十一、 废止现行相关标准的建议
无。
十二、 其他应予说明的事项
无。
6.GB 《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》-标准征求意见反馈表
7.GB《电动客车安全要求》如下:
8.《电动客车安全要求》征求意见稿编制说明
一、 工作简况
1、任务来源
为引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,落实工业和信息化部建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系的要求,全国汽车标准化技术委员会于2016年8月启动了本强标的立项和编制工作。
2、主要工作过程
根据有关部门对电动客车安全标准制定工作的要求,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会组织成立“电动客车安全要求工作组”(以下简称工作组),系统开展电动客车安全要求标准的制定工作。
(1) GB《电动客车安全要求》于2016年底完成立项(计划号20160968-Q-339),2016年12月29日在南充电动汽车整车标准工作组会议上组建了标准制定的核心工作组,启动了强标制定工作,并由起草组代表介绍了标准的背景、编制思路、以及与相关标准的协调性关系。
(2) 2017年2月-3月,基于已开始执行的《电动客车安全技术条件》(工信部装[2016]377号,以下简称《条件》)的工作基础,工作组向电动客车行业主要企业、检测机构等16家单位征求《条件》的实施情况反馈与强制性国标制定建议。
(3) 2017年4月18日,工作组在重庆组织召开标准制定讨论会,会议对《条件》制定情况进行了回顾,对收集到的《条件》执行情况进行了分析讨论。根据讨论结果,针对共性问题形成了专项征求意见表。
(4) 2017年5月-6月,工作组根据重庆会议讨论结果向行业进行强标制定专项意见征求意见。
(5) 2017年6月6日,在株洲召开工作组会议,会议对专项征求意见期间收集的反馈意见进行研究讨论。
(6)2017年6月-10月,工作组依据意见反馈情况和会议讨论结果进行标准调整。
(7)2017年10月13日,在天津举行的电动汽车整车工作组第三届第七次工作会议上,对调整版本进行了通报,基本达成一致意见,形成征求意见稿草案。
(8)2018年1月16日,在天津召开电池安全标准讨论会议,对电池强标单体过充、电池包或系统热扩散、客车强标热失控等条款进行讨论、协调。
二、 标准编制原则和主要内容
1、编制原则
本标准编写符合GB/T1.1《标准化工作导则》的规定。标准的制定考虑了相关标准、法规间的相互协调。
此条件中规定的技术要求即要有先进性又要有成熟性,还要便于推广。对于不成熟的技术应作为后期的技术研究,待该项技术成熟时适时修订标准。
标准的技术内容确定要适合我国国情,标准的技术要求应明确,避免模糊的表述,尽可能提出定量的要求,并有相应的检验方法。
2、主要内容
本标准规定了电动客车的安全要求和试验方法。
本标准适用于M2、M3类电动客车,包括纯电动客车、混合动力电动客车。
本标准不适用于燃料电池电动客车。
本标准主要技术内容如下:
2.1防水防尘性能
a)整车涉水试验条件参照GB/T 18384.3-2015制定,为提高整车涉水能力,涉水深度要求提高到30 cm,并对试验后绝缘电阻的要求做出明确的要求,提高了技术要求。
b)根据IEC(国际电工协会)的标准,工频情况下,人体无反应区在0.6 mA以下,即通过人体的电流小于0.6 mA时,人体是基本没有感觉的,而当人体通过大于0.6 mA的电流时,会引起人体麻刺的感觉,为确保乘员安全和乘坐感受,需将泄露电流控制在0.6mA以下,按照电动客车一般600V的工作电压计算,将总绝缘阻值设置为需大于1 MΩ。
c)对涉水风险较大的B级电压部件的防护等级做出明确要求,满足IP67的防水防尘等级要求,同时防护等级测试后满足总绝缘阻值大于1 MΩ的要求。
d)增加整车耐浸泡防护要求,提高整车防水淹安全性能,50 cm水深是依据中国典型城市最大降雨量平均值统计得出,24 h防浸泡时间由积水排水时间与车辆救援时间综合得出。
2.2防火性能
a)本标准在参考GB 24407-2012《专用校车安全技术条件》和GB XXXXX《客车内饰材料的阻燃特性》等标准的基础上,对车辆B级电压部件使用的绝缘材料提出了阻燃等级要求,并对需测试对象做了细化明确。
b)对可充电储能系统安装舱体与乘客舱之间使用的材料提出了阻燃隔热的要求,目的是防止可充电储能系统起火后快速引燃乘客舱。阻燃要求参照阻燃性能要求最高的建筑材料及制品燃烧性能分级制定。隔热材料导热系数根据行业水平及试验可靠验证得到。
2.3可充电储能系统安全
a)本标准在制定过程中,工作组对《电动客车安全技术条件》执行以来重庆、天津、襄阳、上海和长春等主要检测机构的热失控试验执行情况进行了统计分析,结果显示热失控试验方法本身具有较好的可操作性。同时自2017年1月1日《电动客车安全技术条件》执行近1年的时间里,我国电动客车发生的安全事故也得到了较好的遏制,因此,在电动客车强标中继续保留热失控条款。
b)本标准在参考GB 24407-2012《专用校车安全技术条件》和GB XXXXX《客车内饰材料的阻燃特性》等标准的基础上,对可充电储能系统内部材料提出了阻燃性能的要求,并对测试对象进行了细化分类。
c)针对需要引空调风的可充电储能系统舱体,需要配置烟雾控制装置,确保烟雾等有害气体不能进入乘客舱,保证乘客安全。
d)为满足整车防火及人员防触电要求,可充电储能系统在异常情况(如电气短路)下具有双重切断电源模式。
e)蓄电池包应具有内部压力泄压装置,防止在过充、过放等滥用情况下电池箱体发生过压爆炸,此数值结合行业水平及试验可靠验证得到。
2.4控制系统安全
a)整车控制器只能根据驾驶员对油门,制动刹车的操作,确定整车控制系统的功率输出,同时无论在任何情况下,应保证驾驶员的安全,故制动优先是整车控制优先级较高的逻辑。
b)车辆行驶过程中,需主动断B级高压电时,为保证车辆及乘员安全,动力转向系统在较高车速下或一定时间内应维持助力状态。
2.5 充电安全
a)为保证充电时人员和车辆安全,充电枪和充电插座或充电连接器正常插合之前不应带电。
b)为保证充电安全,车辆充电插座应具备过温保护功能要求。充电插座应符合GB/T 18487.1-2015中9.1温度监测的要求。
2.6 车辆结构安全
a)目前国内外尚无电动客车相关碰撞标准法规、缺乏试验数据积累,但电动客车由于安装了高能量电池包、高电压系统,使用时载客量大,有必要进行碰撞试验验证其安全性。
b)建议根据电池布置和车辆结构,选择车辆侧面的最薄弱位置进行碰撞(最薄弱位置由检测机构商生产企业确定)。
c)可变形移动壁障参考GB 20071-2006,碰撞速度为50 km/h±1km/h,碰撞角度90°;碰撞时试验车辆为整备质量状态,车辆荷电状态(SOC)30%-50%,且处于上电状态。碰撞后车辆应满足GB/T 31498-2015相关要求。
d)为保证电动客车侧翻时B级电压部件满足安全要求,对电动客车需按GB 17578进行上部结构强度验证试验的,整车需带电进行试验。
e) 建议视同条件设定为:可充电储能系统生产企业及类型相同;可充电储能系统能量相同或减小;箱体结构相同或加强;安装结构相同或加强;电池包安装区域的车体结构不变或加强(结构开口尺寸相同或变小)。
2.7 关于附录A
蓄电池系统最小管理单元热失控试验,为电池在失控情况下的危害性提供试验和评价方法,编制说明逐条说明如下:
1) 为确保电动客车安全,工作组经过多次讨论,一致认为需要对电动客车可充电储能系统中核心化学危险源进行安全性评价。对蓄电池系统最小管理单元采取先过充12min再加热至热失控的方法,要求不起火,不爆炸,是确保在满足GB XXXXX《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》基本安全要求的基础上,对电动客车可充电储能系统中核心化学危险源提出进一步的安全要求,同时考虑正极活性物质中锂离子的损失进一步恶化材料热稳定性的情况,确保电动客车公共安全;
2) 考虑到在热事故发生时蓄电池系统最小管理单元是一个整体,将其定义为测试对象能够更好地反映实际热事故危害,同时可为不同容量电池提供一个相对公平的测试及评价方法;
3) 参照GB XXXXX《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》热扩散专项工作小组的最新研究成果,对热失控试验的判定条件进行了细化,量化了热失控时电压降及温升速率特征,减少误关闭对试验结果带来的不利影响。
另外,由于GB XXXXX《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》中已经对锂离子电池包或系统热扩散试验进行了详细的规定和说明,故在本标准中不再赘述。
2.8关于附录B
本标准车辆碰撞防护要求主要关注电动客车可充电储能系统的碰撞安全性,考虑到目前电动客车可充电储能系统安装位置主要有三种:车辆顶部、车架中段底部、车辆后部,后两种安装位置均有碰撞风险。经2016年9月7日电动客车碰撞安全试验专题研讨会讨论,与会专家一致建议对电动客车可能遭遇碰撞的最薄弱位置均进行碰撞的试验方案,如车辆侧面安装有动力电池,则优先选择车辆侧面进行碰撞。
移动变形壁障:采用GB 20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》附录B规定的移动变形壁障,模拟乘用车撞击电动客车的事故工况。
碰撞位置:主要是基于对可充电储能系统保护最薄弱的位置,车辆具体薄弱位置由检测机构商生产企业确定。
碰撞角度:当可充电储能系统布置在车架中段底部,参照GB 20071-2006进行侧面碰撞,移动壁障行驶方向垂直于被撞车辆的纵向或后部中心平面。
碰撞速度:电动客车主要在市区路况运行,因此参考GB 20071-2006中移动变形壁障50 km/h±1 km/h的碰撞速度。
三、 主要试验(或验证)情况分析
(1) 标准制定过程中在宇通客车涉水试验池完成4个纯电动车型和2个混合动力车型整车涉水试验,对试验车速(5km/h、10km/h、15km/h、20km/h)和试验水深(10cm、20cm、30cm)进行了对比测试,根据不同试验条件组合试验过程中的车辆状态,考虑客车应用的极端情况,最终确定标准试验条件为30 cm水深,5~10km/h的速度。
(2) 标准制定过程中在宇通客车浸水试验池按照标准整车浸水试验要求完成8米纯电动客车整车浸泡试验,水深50 cm,浸水时间为24h。
(3) 标准制定过程中在天津中国汽车技术研究中心进行了整车碰撞试验条件对比测试,采用的碰撞试验条件包括GB 20071 《乘用车侧面碰撞乘员保护》、美国《APTA碰撞安全要求》标准、美国FMVSS 301《燃油系统安全法规》标准,根据不同碰撞条件对整车结构安全的考验侧重和与实际使用过程中工况的符合性,选定GB 20071 《乘用车侧面碰撞乘员保护》规定的试验条件进行测试。
(4) 标准制定过程中受宁德时代新能源科技股份有限公司委托,在国家汽车质量监督检验中心(襄阳),按照附录A的试验方法,对宁德时代新能源科技股份有限公司提供的2种样品(86Ah和120Ah)开展了锂离子电池单元热失控试验;在宁德时代新能源科技股份有限公司实验室完成多款锂离子电池单元热失控试验。
四、 明确标准中涉及专利的情况
本标准的主要技术内容及相关测试方法均不涉及专利。
五、 预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况
近年来,电动客车产业发展得到了党中央、国务院的高度重视。在各方面的共同努力下,近年来,我国电动客车等各类新能源汽车快速发展,推广应用规模和范围不断扩大,为节能减排做出了重要贡献。
《电动客车安全要求》对电动客车的安全性能提出了高于现有标准体系的技术要求,可引导和规范我国电动客车产业健康可持续发展,提高电动客车安全技术水平,建设符合电动客车特点的整车、电池、电机、高压线束等系统的安全条件及测试评价标准体系,可被相关政策引用作为电动汽车市场准入的强制要求。
六、 采用国际标准和国外先进标准情况,与国际、国外同类标准水平的对比情况,国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况;
本标准在制定过程中梳理了现有国际标准、传统客车标准、电动汽车整车及零部件相关标准,主要参考的标准有GB 17578、GB/T 18384.3-2015、GB/T 18487.1-2015、GB 20071-2006、电动汽车安全全球技术法规(EVS-GTR)。
七、 在标准体系中的位置,与现行相关法律、法规、规章及标准,特别是强制性标准的协调性;
本标准是电动客车国家强制性标准,起草过程中充分考虑国内外现有相关标准的统一和协调。
八、 重大分歧意见的处理经过和依据
九、 标准性质的建议说明
作为电动客车在现有标准体系基础上进行提高要求的安全标准,本标准建议作为强制性国家标准规范以电动客车市场,并可作为准入管理的引用标准。
十、 贯彻标准的要求和措施建议
无。
十一、 废止现行相关标准的建议
无。
十二、 其他应予说明的事项
无。
9. GB《电动客车安全要求》-标准征求意见反馈表