新能源汽車如何規避風險

『壹』 新能源汽車可以在家裡充電嗎

實際上，電動汽車在家就可以充電，而且在家充電的方法非常簡單。但電動車充電時有很多值得人們需要關注的事項。

一、嚴格按照隨車說明書要求進行充電，不要使用「飛線」充電

1、很多車主住所附近沒有公用充電樁，也沒條件安裝充電樁，只好使用隨車充電器用家裡220V的插口進行充電，所以部分車主使用「飛線」充電的方法（用插線板，將插座延長到車身附近，將充電器插到插線板進行充電）。太平洋汽車網小編提醒，「飛線」充電非常危險！普通插線板在充電過程中容易發熱，極易導致火災、觸電等事故的發生。

2、太平洋汽車網小編建議，使用家用220V的插口充電時，應當使用16A三相插座（空調、冰箱等插座）連接充電器，嚴禁不同品牌之間混用充電器，必須使用隨車配送。如果迫不得已需要使用延長線，建議咨詢廠家、4S店，在專業人士的指導下購買能夠承受大電流的延長線。

二、充電時嚴禁打開前機艙蓋

電動車一般充電時間較長，有些電動車車主在充電時感覺無聊，想找點事干，於是打開前機艙蓋檢查車內電路，順便擦拭下機艙內部表面浮塵，添加玻璃水等。御車神匠提醒，雖然汽車電動機有著嚴格的漏電保護，但是機艙里都是高壓電線，萬一漏電，後果不堪設想。同時，公用充電樁內部也是高壓電線，為了你和他人安全，請愛護公用充電樁，不要做損壞充電樁的事情。

三、充電啟動後，應當等候一會

很多車主在充電樁啟動後，就一走了之了。建議充電樁顯示啟動後，應該等候一會，查看充電狀態，確認充電電壓和電流穩定後再離開（因為部分充電樁和車輛不匹配，可能在啟動後會停止供電）。在等候過程中，可以檢查車輛外觀和內飾，確保車燈、車輛電源關閉，避免蓄電池虧電（充電的是動力電池，車內用電器一般由蓄電池供電，蓄電池虧電的話，車輛可能無法啟動）。

太平洋汽車網小編溫馨提醒：新能源車輛每次充放電使用時應檢查充電口使用狀態，規避風險

1、車輛熄火（退電至OFF擋），整車解鎖，打開充電口艙蓋及充電口蓋。

2、目視檢查充電口塑料絕緣殼體外觀有無熱熔變形或脫落，嚴重熱熔變形且影響正常使用的需要及時更換。

3、充電口端子內部如有灰塵或其他異物，無法排出且影響正常使用的需更換處理。

4、目視檢查充電口端子簧片及底部有無變黃，微黃可以繼續使用，若為暗黃則需更換處理（此條不適用於鍍金端子充電口）。

5、目視檢查充電口端子簧片及底部有無變黑，變黑的需要更換處理。

『貳』 電動車充電時坐車內，突發斷電司機深夜被困，新能源車為何屢屢出現問題

電動車充電的時候，坐在車內突然發現斷電，司機深夜被困，類似於這些新能源汽車的問題，時常干擾著車主。而且，針對新能源汽車，之所以會出現類似的狀況，也是因為當前這種新能源汽車確實存在技術壁壘，而且無法充電過程中做到全程電源續航穩定供給，也會導致一些因為電源問題導致電源故障問題。所以對我們來說，新能源汽車的問題如何解決，新能源汽車又該如何發展，也要從以下幾個方面出發來看待問題。

三，新能源汽車行業也是需要不斷的發展的，相信不久，新能源汽車也能夠彌補自身的不足。

其實目前來說，新能源汽車在經過不斷的更迭，也會逐步彌補自身的短點，而對新能源汽車固有的一些短板，目前來說仍需要進一步的技術升級來解決這些短板。針對斷電的問題，目前來說有些新能源汽車品牌已經提供了相對完善的電源供給方案，這樣的話也能夠很大程度的避免類似的現象發生，相信不久的將來通過技術更新，新能源汽車也會成為最優的選擇。

『叄』 想要保證新能源汽車的安全，應該怎麼保證呢

從這五個方面來看，設計出非常好的電動汽車，少量試生產，目前看來，這幅畫的淺色部分是我們國內企業能力比較強的。黑暗部分需要大量生產時，要如何保持產品的一致性，確保產品的所有核心參數都在非常嚴格合理的區間內。藍色部分的質量工具是目前我們認為國內企業能力弱的方面。其次，產品安全設計，中間V型是中國典型的傳統V型設計過程，藍色是電動汽車領域現有V型設計過程的重疊，通過包括BMS、MCU、VCU在內的功能安全目標設置和系統安全概念、硬體和軟體實現，軟體，我們想強調的是，功能安全在電動汽車的安全中起著非常重要的控製作用這可以有效地減少硬體和軟體使用過程中可能出現的許多風險。

看看我們的電動汽車，新能源汽車事業的價值鏈。從設計到最終銷售過程，最重要的是在前面的研發階段。剛才另一位嘉賓也提到了第三方扮演什麼角色。我們應該說，我們可以和製造商在這個階段進行很多溝通。我們可以咨詢。我們都可以討論並且我們可以逐一考慮所有需要考慮的部分。(大衛亞設，Northern Exposure(美國電視)，市長/市場認證體系給了我們電動汽車體系的門檻，提供了護送作用。最後，在這個運營過程中，企業職員將提供相應的認證工作，讓我們在整個價值鏈中安全地開始，實際上在工作中包括安全意識，我們認為只有這樣做，我們的電動汽車的核心問題才能得到解決。

『肆』 如何解決新能源汽車的關鍵風險和問題

當前國內新能源車輛普遍率太低，技術沒有沒有攻克，所以成本也一直不能降低。但是隨著技術的不斷進步，以及國家的補貼政策，新能源汽車將會有越來越大的發展空間。首先，能源危機以及環境的惡化要求我們必須尋求新的能源，這使得新能源汽車的發展迫在眉睫。同時傳統的能源還會對環境造成污染，其中汽車尾氣污染已經越來越受到人們的重視。其中汽車尾氣污染已經越來越受到人們的重視。其次，國家的政策支持為新能源汽車的發展提供了有力的保證。（威爾芙節能機油www.ukwef.cn）09年2月，財政部、科技部、發改委、工信部等四部委召開「節能與新能源汽車示範推廣試點會議」。由於一些城市積極申請參與，參與「十城千輛」計劃的城市名單目前已經增至13個，北京、上海等城市入選。長度10米以上的城市公交客車是當時補貼的重點，其中混合動力客車每輛最高補貼42萬元，純電動和燃料電池客車每輛分別補貼50萬元和60萬元。財政部對混合動力汽車的補貼按照節油率分為五檔補貼標准，最高每輛車補貼5萬元;純電動汽車每輛叮補貼6萬元;燃料電池汽車每輛補貼25萬元。在多種因素的作用下，新能源汽車將會有廣闊的市場前景。
(1)技術路線風險
就目前的情況來看，在新能源技術路線上一直沒有定論。有人提出來說超級電容、乙醇、玉米等替代能源，包括德國大眾更多的是信賴傳統發動機，針對傳統發動機做了很多技術改進，認為不需要新能源汽車。在近期是混合動力，中期是純電動，長期來講是燃料電池，這是汽車方面的專業人士的共識。但是從純電動汽車里，究竟用什麼，比如鋰電池等材料的技術還不是很成熟。究竟用什麼材料符合汽車技術要求和市場需求，目前還只是在討論過程中。我們國家的基礎研究還是比較落後，整個技術路線應該說還沒有定型，總體來說還是處在探索的過程當中。因此在技術路線上存在著許多不確定的因素。
(2)關鍵零部件發展不能滿足規模化生產的要求
第一，關鍵技術仍然沒有突破，不能適應規模化發展的要求。雖然我國新能源汽車在研發等方面不斷有新的突破，小規模的示範運行也取得了成功，但整體上仍處於發展初期，即使在目前最成熟的混合動力汽車技術領域，在關鍵零部件的可靠性方面，仍不及國際領先零部件企業的水平，難以滿足規模化生產的要求，如果新能源汽車進行批量生產，一些關鍵零部件仍需從國外進口。第二，沒有形成集團作戰。新能源汽車不僅儀把發動機換成電池，絕大部分汽車里的東西都是用電的，對很多部件要進行改造。汽車是集成系統，電池、電機、電控、電池管理系統等一系列的東西是需要集團作戰。
汽車風險現實情況分析
新能源汽車對能源安全、環境保護以及人民的生活水平都有極大的幫助，它發展的好壞不僅僅影響到生產企業，而且影響到整個社會的發展，所以它有很強的外部性。新能源汽車發展好了，受益者不只是汽車廠商，而是整個社會，廠商發展不好，受損的也不只是廠商自己，而會涉及全社會的每個成員。由於新能源汽車保險是一種准公共產品，所以完全由市場提供必然導致供給不足或者效率低下，因此相關活動必須由政府主導，承擔主要責任。特別是在新能源汽車發展初期，政府必須通過法律手段、行政措施、財政政策、稅收杠桿等來搭建保險體系，為新能源汽車的長期發展打開一個良好的局面。
在這個現實社會中，新能源汽車存在著諸多的風險所以這成為發展新能源汽車的巨大障礙，靠單個的企業很難抵禦其所面臨的風險。許多廠商已經意識到發展新能源汽車所面臨的技術風險和管理風險，他們迫切需要一種方式來規避風險。而保險的基本職能是經濟補償，是承保人通過保險業務的開辦來籌集保險資金，用以在發生保險事故造成被保險客戶保險利益損失時，根據保險合同，按所保標的的實際損失數額給予補償。汽車廠商可以通過投保來分散風險，把自己的風險控制在一定的范圍之內，這對於新能源汽車的健康發展有著極大的幫助，對汽車廠商也有著巨大的吸引力。但因新能源汽車是新型產品，具有節省能源和保護環境的功能，政府和廠商都比較積極，但對需求方來說相對比較小心，因為他們對新產品的認識程度需要有一個過程。這種現象是由於新產品的技術信息不對稱所造成的。雙方都希望市場上有一些新的保險產品，這些產品能夠適應新能源汽車發展的特殊要求，它能夠轉嫁客戶應用新能源汽車的技術風險和經營管理風險，從而架起一座供應方與需求方能夠順利進行商業運作的橋梁。

『伍』 「科普」新能源車動力電池安全風險與應對方法

1、新能源車電安全引人擔憂

近年來伴隨新能源車市場的火爆， 社會 上已發生多起新能源車起火事故，電池安全漸漸成為了新能源電動 汽車 最重要的議題之一，也是各方關注的焦點。新能源 汽車 國家大數據聯盟在2019年08月發布的《新能源 汽車 國家監管平台大數據安全監管成果報告》顯示：2019年5月起3個月之內共發現79起安全事故，涉及96台車，情況很嚴重。已查明著火原因主要是電池自燃、車輛碰撞、車輛浸水、車輛不合理使用問題，它們導致了鋰離子熱失控。事故車輛中磷酸鐵鋰電池佔比7%左右、三元鋰離電池佔比86%左右，剩餘車輛電池不明。

圖1 電動 汽車 起火相關案例

基於此，針對電動 汽車 的法規升級越加頻繁，要求也越來越高。國標GB30381-2020《電動 汽車 用動力蓄電池安全要求》加入了電池熱失控預警要求，要求車輛在熱失控導致乘員艙發生危險前5min發出提示信息提示人員安全撤離，對熱失控的檢測以及蔓延抑制提出了緊迫而具體的要求。C-NCAP在2021年也引入了柱碰測試法規，國外機構Tesla、三洋、三星等在2014年前就電池熱失控領域開展了大量研究，Tesla已申請60多份相關專利；國內機構如CATL、清華大學近幾年均成立專門的技術團隊研究電池安全特性；以清華大學為例，其熱失控方面部分研究成果已用於寶馬、戴姆勒、三星、長安、CATL等合作項目。

圖2 電動 汽車 中涉及電池安全的相關標准

由於法規的升級和樹立 汽車 品牌形象需要，目前國內越來越多的主機廠生產的新能源電動車也開始考慮了絕緣安全防護，如基本絕緣、外殼防護、漏電監測、手動斷開等安全防護措施；除此之外，在新能源 汽車 安全開發過程中，GB 以及NCAP 工況只是基本的考核要求，為實現真正的新能源 汽車 的安全性，減小消費者對新能源車不安全的誤區，我們需考慮更多的實際交通道路事故中所出現的碰撞工況，在所有測試工況下避免高壓電防護失效導致的高壓傷害。

圖3 新能源車型電安全開發考核工況

2、動力電池簡介

從系統的角度來說，電池分為化學電池、物理電池和生物電池三大類。對於我們比較熟悉的化學電池，則是按正負極材料進行分類，有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等車輛比較常用的動力電池。鉛酸電池技術成熟、價格便宜，但其污染嚴重，比能量低，一般應用於大型不間斷供電電源以及電動自行車；鎳氫電池安全性高、耐過充過放性能好，但其比能量低、低溫性能差、自放電率高，一般應用於混合電動 汽車 以及電動工具；鋰離子電池相比以上2種電池具有比能量高、循環壽命長、充電功率范圍寬、倍率放電性能好、污染小等優良特性，現今被電動 汽車 廣泛採用，也是現今國網力推的一種電動 汽車 充電電池類型。

圖4 電池分類

市場上常見的鋰離子電池基本分為4類，其中磷酸鐵鋰電池的熱穩定性最好，錳酸鋰電池次優，三元鋰LiNiCoMnO2電池略差，而鈷酸鋰電池最差。磷酸鐵鋰電池循環壽命長、毒副作用小、成本低廉、充放電倍率大、高溫穩定性好，但一致性不好，能量密度低。錳酸鋰電池成本低，毒害性較低，但熱穩定性差，循環壽命短，應用較少。三元鋰（LiMn2O4）電池能量密度高，但大功率充放電後溫度升高，高溫時釋放氧氣，熱穩定性較差，壽命較短。鈷酸鋰電池熱穩定性最差，它的正極在高溫時容易分解，加速熱失控，但能量密度高，續航更出色，特斯拉 汽車 採用了這種電池。

圖5 主流鋰離子電池性能比較

這些種類的鋰離子電池最大的區別就是正極材料的不同, 實際上正極材料是影響鋰離子電池性能和成本的關鍵因素，目前國內新能源 汽車 動力電池應用最多的是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。

圖6 磷酸鐵鋰刀片電池

圖7 三元鋰硬殼電池

圖8 一般動力電池包結構形式

3、電池存在的安全風險

各種電池起火的共性原因是電池熱失控，隱患總體可以分為三大類，一類是環境高溫，引起電池正負極的劇烈反應，反應會向可燃的電解液中釋放大量的能量，並析出氧氣，導致電池膨脹、過熱甚至失火；一類則是外部的物理性破壞，導致電池隔膜貫穿，正負極直接接觸使得電池內短路，短時間內釋放大量電能（可轉換成熱能），導致電池熱失控；最後一類則是電池過充、過放導致的內部結構損壞，從而引發電池的熱失控。

熱失控(Thermal runaway)是指由於鋰離子液態電池在外部高溫、內部短路，電池包進水或者電池在大電流充放電各種外部和內部誘因的作用下，導致電池內部的正、負極自身發熱，或者直接短路，觸發「熱引發」，熱量無法擴散，溫度逐步上升，電池中負極表面的SEI(Solid Electrolyte Interface)膜、電解液、正負極等在高溫下發生一系列熱失控反應(熱分解) 。直到某一溫度點，溫度和內部壓力急劇增加，電池的能量在瞬間轉換成熱能，形成單個電池燃燒或爆炸。引起單個電池熱失控的因素很多、很復雜，但電流過大或溫度過高導致的熱失控佔多數，下面重點介紹這種熱失控的機理。

以鋰離子電池為例，溫度達到90 時，負極表面SEI膜開始分解。溫度再次升高後，正負極之間的隔膜（PP或PE）遇高溫收縮分解，正、負極直接接觸，短路引起大量的熱量和火花，導致溫度進一步升高。熱失控時，230 250 的高溫導致電解液幾乎完全蒸發、分解了。它含有大量易燃、易爆的有機溶劑，逐步受到熱失控的影響，最終分解發生燃燒，是熱失控的重要原因。電解液在燃燒同時，產生一氧化碳等有毒氣體，也是重大的安全隱患。電解液如果泄漏，在外部空氣中形成比重較大的蒸汽，容易在較低位置大范圍擴散，這種擴散范圍極易遇火源引起安全事故。清華大學的研究顯示：正極中含鎳越多則熱穩定性越差，碳素材料的負極在壽命的前期較穩定，但是壽命衰減後變差。這從側面說明三元鋰電池的高鎳比例，雖然容量更大，但會導致更大的熱失控風險。

圖9 熱失控隨溫度的變化過程

4、應對電池可能存在的電池安全風險

應對電池可能存在的電池安全風險，可以從四個層級、七個維度來考慮電池的安全，四個層級指電芯、模組、電池包、整車，七個維度包括可靠連接、高壓防護、機械擠壓、過充、布置形式、短路和熱失控，在每個維度跟層級都有對應的防護措施，全方位有效的保護電池安全。

新能源 汽車 發生冒煙起火的場景一般為車輛靜置時充放電和車輛行駛中發生碰撞，下面我們基於鋰離子動力電池在機械擠壓這個維度來講解下目前開展的一般研究方法，探究整車碰撞中電池包的受力形態與損傷（失效、起火、爆炸）機理。

本研究從卷芯到單體到模組再到電池包共4個層級，每個層級的研究又分為試驗和模擬兩個方面，通過不同載入方向、不同載入速度的試驗來研究卷芯、單體和模組的各向異性和應變率效應，以及載入方向和載入速度的不同給動力電池變形行為和失效行為帶來的影響，全面認識動力電池在不同載荷工況下的響應規律和內在失效機理；藉助對試驗結果的認知，開發能夠表徵其應變率效應、各向異性和失效行為的卷芯模型，並以卷芯模型為基礎，逐級向上開發兼顧模擬精度和計算效率的電池單體模型和模組模型，以試驗結果為參考對各模擬模型的模擬精度進行驗證，為電動 汽車 電池包碰撞安全保護的開發提供虛擬模擬工具。

圖10 研究總體框架

1）卷芯層級研究

卷芯是組成單體進而構成模組的基礎，也是電池包裡面最基本的電化學單元，了解卷芯的力學性能，及其力學失效和電化學失效之間的聯系，有助於深入認識電池包在碰撞擠壓載荷下的響應規律和失效機理。鋰離子電池的正極材料通常以鋁質集流體為基底，塗布鈷酸鋰（LiCoO2）、錳酸鋰（LiMn2O4）和磷酸鐵鋰（LiFePO4）等鋰離子活性物質。負極材料通常以銅質集流體為基底，塗布石墨或硅層。而隔膜則常為由聚乙烯或聚丙烯等材料製成的多孔薄膜。通過對卷芯中的正極復合體、鋁箔、隔膜、負極復合體、銅箔等進行拉伸、壓縮、穿孔試驗，得到相應材料的材料卡片，為卷芯的精細化建模搭好基礎。

圖11 卷芯組分研究流程圖 研究總體框架

2）單體層級研究

電池單體是向下集成卷芯、向上構成模組的結構，每一個單體都是一個可以獨立工作的電化學集合體。目前車用鋰離子動力電池單體，通常採用卷繞或疊片式卷芯（交替布置的正負電極和電極間的隔膜）和液態電解質，用金屬外殼封裝成圓柱形（a）或方形硬殼電池（b），或用鍍金屬塑料膜封裝為軟包電池（c）單體層級研究。

圖12 (a) 圓柱形硬殼電池單體 (b) 方形硬殼電池單體

(c) 軟包電池單體

為了全面了解電池單體在碰撞擠壓載荷下的響應規律和失效機理，研究同樣對單體進行了不同載入方向和不同載入速度的擠壓試驗。

圖13 （a）Z向圓柱擠壓 (b) Y向圓柱擠壓 (c) X向圓柱擠壓

(d) Z向球頭擠壓 (e) Z向錐面擠壓

通過實驗，可以得到對應的力-位移-電壓曲線，結合對樣件電鏡掃描結果，來研究響應規律和失效機理，和建立了單體的有限元模型。

圖14 某工況下單體力-位移-電壓曲線

對於電池單體，我們通過多種方向和多種不同的載入速度的組合試驗對其力電響應進行了測試，可以發現，單體也有著明顯的各向異性和應變率效應。其次，單體的短路行為也具有明顯的各向異性，相比於Y向和X向，Z向是單體最容易發生短路失效的擠壓方向。藉助對試驗結果的認知，開發能夠表徵其應變率效應、各向異性和失效行為且兼顧模擬精度和計算效率的單體模型。

圖15 單體有限元模型

3）模組層級研究

模組是將一個以上電池單體按照串聯、並聯或串並聯方式組合，並作為電源使用的組合體。其研究方法與單體基本一致，但由於其結構比單體更加復雜多元，研究中需要考慮多種失效形式，包括單體之間的粘膠，殼體撕裂，端板斷裂的現象。

圖16 模組測試系統

圖17 模組試驗形式及樣件變形情況

通過研究發現，相比單體內短路（卷芯斷裂）壓降失效而言，模組試驗中更多的是由於結構失穩或外部侵入而發生的外短路；由於藍膜、膠層和鋁合金在沖擊下韌性明顯下降，更易發生失效破壞，而這些失效形式是導致模組發生外短路的關鍵因素，進而使得模組壓降對應的力和位移的響應在准靜態和存在較大差異。

圖18 某工況下單體力-位移-電壓曲線

通過模組多工況試驗標定，建立模組有限元模型。

圖19 模組有限元模型

4）電池包層級研究

通過對鋰離子從卷芯到單體到模組的研究，對電池本身具備充分的了解，包括電池在沖擊下的變形和失效規律，內部損傷發生的歷程和機理，在發生嚴重損傷前所能承受的載荷、變形、能量等的最大限度，以及損傷發生過程中機電熱的相互耦合和作用關系等。基於模擬模型，便可以開展多工況下電池包層級的研究與對標工作。

圖20 電池包系統多工況研究

在新能源 汽車 安全開發過程中，電池包作為更加復雜的系統，不同的試驗工況下，會有多種不同的失效形式，其產生的原因和所造成的危害也不盡相同。

圖21 常見的動力電池失效形式

5、結語

鋰離子電池憑借其能量密度大、循環壽命長、充電效率高等優點，被廣泛應用於純電動或混合動力 汽車 的儲能系統。然而，鋰離子電池在能量密度迅速增長的同時，對於整車的安全性設計又提出了新的挑戰。特別是在經受復雜且嚴峻的碰撞工況時，為最大程度地發揮電池系統防護結構的作用，最大限度地在碰撞防護和輕量化設計之間尋求平衡，必須首先深入研究鋰離子電池的機械性質和碰撞安全性，不但能夠對新能源車輛設計和製造提出指導性的建議，也有利於新能源車輛的後期維護和事故處理等工作的進行。

為解決電池單體在機械載入下的力學響應與損傷行為預測問題，開發預測電池包力學響應和失效行為的工具，最終服務於電動 汽車 碰撞安全設計，第一階段針對典型的車用動力電池開展了從卷芯到單體再到模組共三個層次，逐步深入的研究。每個層次的研究又分為試驗和模擬兩個方面，通過不同載入方向、不同載入速度的試驗來研究卷芯、單體和模組的各向異性和應變率效應，以及載入方向和載入速度的不同給動力電池變形行為和失效行為帶來的影響，全面認識動力電池在不同載荷工況下的響應規律和內在失效機理；藉助對試驗結果的認知，開發能夠表徵其應變率效應、各向異性和失效行為的卷芯模型，並以卷芯模型為基礎，逐級向上開發兼顧模擬精度和計算效率的電池單體模型和模組模型，以試驗結果為參考對各模擬模型的模擬精度進行驗證，為電動 汽車 電池包碰撞安全保護的開發提供虛擬模擬工具。