你认为的汽车安全性，真的是这样吗？
时间:2017-05-13 来源:未知 作者:admin 点击:次
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----------------------------------------------------------------------星级高=安全性高？NCAP(New Car Assessment Program)即新车碰撞测试，C-NCAP则是中国新车碰撞测试标准。NCAP的测试成绩以星级形式表示，星级越高表示该车的碰撞安全性能越好，一定程度上可以客观反映该车安全水平，但五星级的车就足够安全么？细心的朋友可能注意到，C-NCAP评价规则中有这样一项规定：评价车型的试验结果、得分及星级仅对所购买的型号及配置的车型有效，不同级别车型之间的成绩不具有可比性。即拿去测评的车型只是厂家某一品牌某一特定配置车型，随着车辆型号不同，其安全配置也可能不同，有可能碰撞成绩也截然不同。例如，接受测试的高配车型配备有侧气帘等安全装置，而这些安全配置在同品牌的低配车中是没有的。在实际交通事故中，两车正面相撞，由动量及动能守恒定律可知，质量大的占优势，而质量小的将分担到更大的能量。美国高速公路保险协会（IIHS）曾做过一项试验：用三组车型（每组分别包括一款大车和一款小车）分别进行正面40%重叠车车对碰试验，大车变形较小、车内假人受到的伤害也很小，而小车却变形严重、车内假人受到的伤害也非常严重，但这些车在之前的NCAP测试中都表现优异。此时星级高低已不能反映该车型的安全性，而车的质量反而成了影响安全的主要因素。因此，即使该车获得五星测试成绩，也不能说明该车绝对安全。车皮厚=安全性高？只要一谈起汽车钢板厚度，多数人还是会说：日系车轻薄欧美车厚重，日系车没有欧美车安全，厚钢板就是比薄钢板安全，真的是这样吗？我们用数据说话，以上表格是部分日系车型与欧系车型的钢板厚度调查，通过对比我们发现日系车总体略薄于欧系车，但也相差不大，至少可以刷新我们对两车系钢板厚度的认知。轻量化车身是汽车发展的共同目标，将来汽车钢板的厚度可能会越来越轻薄，那汽车的安全性会不会随之变差呢？表格中的车型都是选自最具权威性IIHS 2016年度“TOP SAFETY PICK+”（顶级安全车+）榜单，全球仅有48款车型入榜，其中日系车32款，占比67%，欧系车15款，占比31%，美系1款，占比2%。说明日系车的安全性不输欧美车系，甚至优于欧美车系，这也同时说明，不能简单的以钢板薄厚来评价汽车的安全性。汽车的安全性表现如何，很大程度上取决于该车型车身结构的合理性，就是我们通常所指的白车身结构，而不是看汽车表面覆盖件的薄厚。好的车身结构在汽车发生碰撞时可以更好的吸收、分散碰撞能量，最大限度抵御驾驶舱变形保护驾驶者及乘客安全。变形小=安全性高？无论是在碰撞实验室还是实际道路交通事故中，很多人都认为变形较小的车比较安全，而变形较大、看起来比较惨烈的车型就不安全。那碰撞后变形小就代表安全吗？汽车碰撞事故从力学的角度来看就是一个能量转换吸收的过程。碰撞产生的总能量与车的质量和速度有关，这些能量将全部由碰撞的车辆和车内的乘员所吸收。如果车辆本身吸收的能量多了，那么车内乘员受到的冲击就较小。反之如果汽车本身吸能性较差，那么车内乘员必然受到严重的冲击伤害。对于汽车安全工程师来说，最重要的工作就是如何设计车辆的结构使其能在最短的时间内将能量吸收并分散出去，从而使车内乘员受到的伤害最小。碰撞后变形较大的车辆虽然看起来比较惨烈，但是因为车辆在变形的过程中将碰撞产生的冲击能量都吸收了，因此车内乘员受到的伤害反而可能较小，反之，对于变形较小的车辆，碰撞能量过多由车内乘员吸收的话，那么车内乘员的安全可能反而无法保证。所以，汽车碰撞后变形小不能表明其安全性高。大块头=安全性高？车身较大的车型在与小车发生碰撞时确实有一定优势，那么是不是说汽车块头越大就越安全呢？相信很多人都赞同这种说法，尤其是SUV等尺寸较大的车型，认为其安全性较高，实际使用时是这样吗？其实在实际道路交通事故中，并不都是车车相撞的情况，还有很多其他的事故类型。例如像SUV这样的大尺寸车型来说，失控后发生翻车的几率就非常高。这是因为这些车型底盘较高，行驶时的稳定性较差，在高速急转弯时很容易发生侧倾以及翻滚。另外，大块头车型的前保险杠位置通常较高，发动机罩也比较硬，对行人的伤害也大于小型车，在撞到行人时很容易对行人的腿部和腰部造成严重伤害。所以，大块头车型也不是绝对的安全性高。有气囊=安全性高？很多人认为安全气囊是安全配置，是种救命的配置，但是安全气囊就一定安全吗？我们通过大量的车祸统计发现：在所有可能致命个车祸中，如果正确使用安全带，可以挽救约45%的生命；如果同时使用安全带和气囊，这一比例上升到约60%；如果只使用安全气囊，这一比例不会超过5%。以上说明安全气囊的安全是相对而言的，如果单独使用安全气囊，那么它仿佛就是一颗定时炸弹。数据显示，一辆汽车以60km/h的时速行驶，遇到突然撞击时，气囊会以300km/h以上的速度弹出，由此产生的撞击力约180公斤，会对人体造成难以想象的巨大伤害。安全气囊对乘驾安全只是辅助性装置，其本身是一把双刃剑，当你合理使用时可以起到不错的保护作用，而遇到气囊不能打开的情况或者不合理使用时，反而会起到副作用。安全气囊一定要配合安全带一起使用，在确保正确驾姿的前提下，驾驶座位要尽量后移给气囊预留出充分空间，以便最大化确保安全。总结：以上列举的五项汽车安全性参考指标是我们平常讨论较多，也是歧义较多的几项。小编想说的是，在智能驾驶及无人驾驶技术普及之前，汽车安全技术解决的基本都是驾驶过程中的被动安全，即最大限度减小事故后果。其实，汽车安全最重要的因素是：驾驶者，而非车辆。遵守交规，减速慢行，不疲劳驾驶，不饮酒驾驶，红灯停绿灯行，只有不断提高驾驶者的安全意识，才是解决出行安全最根本最有效的途径。夏季来临，再谈电动汽车的安全性
作者：宋楠
2017年的夏季即将到来，在北京、上海、广州、深圳以及太原等力推电动（混动）汽车的区域，已经拥有近20万台保有量。其中，山西省太原更是率先组建了由电动汽车构成的出租、公交车队。2017年2月，北京、天津与河北26座城市出租车将全部电动化。这就意味着，中国新能源市场即将迎来第一次“井喷”式发展。然而，在过去的4年中（2012-2016），包括特斯拉Model S、江淮iEV5以及苏州金龙海格电动大巴在内众多品牌电动汽车，均发生了数十次起火、自燃甚至爆炸事故。2017年3月4日13:41时，上海金桥特斯拉超级充电站，发生了特斯拉Model S型电动汽车燃烧事故。至今，特斯拉系列电动汽车已经在全球范围内发生超过9宗燃烧（自燃）事故。2016年6月27日18:20分左右，在北京三里屯工人体育场北路，一辆江淮iEV5电动车（发生自燃事件，并引燃一旁停放黑色轿车。7月24日深圳，江淮iEV5电动汽车在次发生自燃事故。2016年7月7日上午，南京玄武区徐庄软件园内两台被水浸泡的苏州金龙海格电动大巴自燃。自燃事故原因，疑似动力电池组件因长期侵水，密封失效导致。特斯拉Model S超级电动汽车发生起火燃烧事故时，车辆行驶中、碰撞时以及正在充电。江淮iEV5电动汽车发生自燃事故时，车辆正在行驶和充电。苏州金龙海格电动大巴发生自燃事故，则是因雨水勤跑导致。以上3个品牌的电动汽车，发生自燃、起火、燃烧事故后至今，只有特斯拉发布了调查报告。时隔1年，江淮和苏州金龙官方并未发布自燃、起火事故的官方报告。在这里，笔者并不纠结，特斯拉、江淮以及苏州金龙电动汽车起火、自燃事故原因以及官方敷衍了事的态度。而是想阐述，电动汽车自燃事故，其实从技术设计环节，就可最大化的避免。2014年中国政府将新能源技术、整车及全产业链上升为重要国策，在财政补贴以及产业政策层面给予最大化的支持。无形中，促进了中国品牌研发电动（混动）汽车核心技术，动力电池厂扩充产能提升产量和品质。2014年，国产电动汽车续航里程普遍维持在150公里，使用磷酸铁锂动力电池。2015年，国产主流品牌电动汽车续航里程从200公里起步，以磷酸铁锂动力电池为主，三元锂动力电池为辅。2016年，国产主流品牌电动汽车续航里程2普遍介于250公里-300公里，三元锂动力电池大有超越磷酸铁锂动力电池。2017年，国产电动汽车续航里程保持在250-300-400公里同时，通过提升三元锂动力电池技术，降低自重和电耗，再次提升整车使用效率。可喜的是，动力电池材料的变化使得电动汽车续航里程提升并降低电耗。可怕的是，动力电池技术的一味的提升，而忽略了整车和动力电池的安全性。笔者发现，从2012年至今,北汽新能源制造的所有电动汽车，从未发生过一宗自燃、起火等事故。以售价12.99-14.69万元（扣除补贴后）、续航260公里（使用三元锂动力电池）、2016年上市的北汽新能源EU260电动汽车为例。在EU260设计之初（2013年），首先确定了“整车安全第1、充电兼容性第2、续航里程第3”的设计基调。EU260电动汽车选用更加活跃、却较激进的三元锂动力电池同时，技术工程师通过“热安全、电气安全、机械安全”3大类的百余项进行设计验证。1、热安全：电池模组热失控防护、电池包过温防护、阻燃设计、加热失控防护安全设计验证。2、电气安全：IP防护失效的短路安全防护、电池单体内短路防护、系统短路防护安全设计验证。3、机械安全：装配间隙校核、振动/冲击、行车时砂石冲击、动力电池组件防水防尘设计安全设计验证。EU260的动力电池总成初始设计完成后，还要用建立的模型，进行基于整车级安全的动力电池系统结构强度分析。 最终根据强度分析结果，进一步研判动力电池组件是否需要进行应力疲劳计算。获得了动力电池结构强度参数，并确定基础选项后，还要对动力电池组件被动安全性能进行仿真或实车分析。基于整车安全的动态碰撞载荷按照，按照整车碰撞脉冲标准要求，满足整车碰撞安全。实车测试的托底和沙石冲击项目，通过模拟EU260行驶过程中，车辆以70公里/小时运行，与石块发生碰撞托底，或者受到沙石冲击，动力电池组件的外保护壳体能否对电池系统起到有效防护作用。北汽新能源制造的EUEVEXECEH系列电动汽车，全系配置了“动力电池低温充电加热”功能。而这一十分实用且必要的功能，确是源于基于整车、电池热性能及安全要求的动力电池系统热平衡、NEDC、充/放电发热、加热/冷却、电-热耦合等温度场、流场、电场仿真分析验证的一个“附加选项”。对于EU260电动汽车在上市以后，可能遇到的整车涉水和碰撞、动力电池受外力切割或挤压等工况，通过高空跌落试验、持续火烧试验、整车涉水试验、以及全球独家的动力电池系统剖切试验进行全方位验证。全球独家的动力电池系统剖切试验：北汽新能源全球独家进行的动力电池系统剖切试验的目的是，验证动力电池系统在底部受到异物剖切导致箱体内部电芯遭到物理破坏时电池系统。挡电池组件以及电芯遭到物理破坏时处于内部短路状态，模组以及整个动力电池系统会处在外部短路的状态，极有可能产生热失控。满电状态的EU260电动汽车处于测试状态时，对应轨道上设置楔形钢制构件，保证在电池系统 中心线的偏差±100毫米位置，在动力电池箱体前端底部1/5样品高度以60±5公里/小时车速发生剖切。结果：5分钟内火源不蔓延，不会对驾驶舱造成危害。以上，仅是北汽新能源EU260电动汽车的动力电池组件安全设计层面的小部分内容。策略上偏于保守的北汽新能源，在满足私人用车市场需求同时，在向北京及其他城市提供“换电式”EU220电动出租车。笔者有话说：基于“整车安全第1、充电兼容性第2、续航里程第3”的电动汽车设计策略，对于销量迅速攀升的北汽新能源是一个十分正确的发展方向。一旦某品牌某款“性能激进”的电动汽车出现批量安全事故，将对这个品牌以及整个行业的发展带来极大的危害。在北京交通拥堵的城市，300公里的续航里程的家用电动汽车，已经处于一个发展瓶颈了。增加续航里程或在现有动力电池基础上增加电量，或使用更先进的动力电池，保持现有车重用技术换更长续航里程。增加电量，也就意味着增加车重，走走停停拥堵时，巨大的电耗好、续航里程的优势以及整车售价不成正比。更换电池，先进的技术需要苛刻的验证与测试。“存在风险的技术换来50或100公里的续航里程”，在安全与性能和售价之间平衡，风险着实不小。中国新能源汽车市场发展至今天，需要慢下来，而不是激进的发展。对于更多的刚需客户而言，一台安全、可靠、充电兼容性宽泛、续航里程足够的电动汽车才是最合适的。---------------------------------------------------------------汽车工程师之家工程师之家微信公共账号:cartech8
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