2020年新能源汽车自燃事故134起,事故高发期为69月

新能源汽车正处于快速发展时期，但自燃等安全事故频发，与燃油汽车相比呈现出新的安全特点。

2022年11月16日，在盖世汽车主办、上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导、上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022年第二届汽车动力电池论坛上，中国汽研检测部赵志伟博士举例说，2020年新能源自燃事故134起，事故高发期为6-9月。电池热失控占65%，还有碰撞、浸水等原因。

因此，对电池安全的关注日益增加，企业和机构都需要从测试端开始，以消除可能的安全障碍和不稳定因素。赵志伟博士说，目前的电力电池测试项目已经覆盖了单个电池模块-PACK三级涵盖电气性能、可靠性、安全性等方面。中国汽车研究在分析事故原因、恢复事故场景的基础上，建立了相对完善的动力电池安全评价体系。

赵志伟 博士 | 中国汽研检测部

以下是演讲内容的整理:

新能源汽车消费市场现状

据统计，2021年中国新能源汽车销量达到354.5万辆，2022年1月至9月，中国新能源汽车销量达到456.7万辆，全年预计达到600万辆。

同时，据中国消费者协会统计，新能源汽车及其部件的投诉数量也在大幅增加，这与新能源汽车的推广和所有权持续增加密切相关。2021年新能源汽车投诉明显增加，举证难、维权难。常见投诉包括冬季里程衰减、充电速度减慢等。

新能源汽车的自燃和火灾事故经常发生，引起了全社会前所未有的关注。2020年5月，国家市场监督管理局批准发布了三项强制性国家标准法规：电动汽车安全要求、电动客车安全要求和电动汽车动力电池安全要求。这一系列标准的发布和实施将进一步促进技术进步，提高行业整体安全水平，保障人民生命财产安全。

图片来源:中国汽研

这是我们对2020年新能源汽车火灾事故的统计数据和分析。由于新能源汽车正处于快速发展时期，相关自燃安全事故经常发生，与传统燃油汽车相比呈现出新的安全特征。

根据网络信息，2020年新能源汽车自燃事故134起，多发生在6-8月的高温季节。自燃事故中电池热失控的比例高达65%，其他原因是碰撞、进水等。

从车辆性质来看，事故车辆多为运营车辆，占75%。就车辆类型而言，乘用车占80%。我们认为这与乘用车的推广有关。由于乘用车基数大，问题数量相对较多。

从事故场景来看，安全事故场景主要是充电后的静态状态，其次是使用状态。最后，从事故后果来看，造成1人死亡，3人受伤。

据应急管理部统计，2021年新能源汽车火灾事故3000多起；2022年第一季度公布的数据显示，新能源汽车火灾数量约为600起，同样处于较高水平。

从火灾事故的具体分析来看，整体特征相似。事故现场仍主要是充电和充电后的静次是驾驶状态。在已知的事故车辆中，动力电池SOC 85%以上的比例达到75%，换句话说就是高SOC更容易发生安全事故。

从车辆使用的角度来看，运营车辆仍占主要部分，我们推测这可能与运营车辆使用条件较差有关。乘用车仍然是事故类别的主要部分。

新能源汽车动力电池安全评价技术

确保产品安全设计是开发的核心部分，同时也是测试、评价和验证的重要环节。

目前，动力电池的测试项目涵盖了单个电池-模块-PACK覆盖维度包括电气性能、可靠性、安全性等三个层次。随着电池的快速发展，测试评价标准也在逐步完善。目前，基于各种国际标准、国家标准、线路标准、团体标准等相对完整的测试评价体系已经形成。

动力电池的安全保障是电动汽车使用的相对核心因素。目前，动力电池引发的新能源汽车安全事故是不可避免的，因此我们需要补充和完善当前的动力电池评价体系，防止问题产品通过评价流入市场。在分析事故原因和恢复事故场景的基础上，建立了相对完善的动力电池安全评价体系。

以下是一些相关项目，首先是电池一致性的测试程序。我们选择测试对象为电池系统，采用环境温度和1/3C转1/4C充电方式，1/3横流放电模式，读取电池内部信号，记录电池充放电过程中所有最小监控单元的电压和温度。

图片来源:中国汽研

根据收集到的数据，我们分析了四个维度：电压一致性、温度一致性、内阻一致性和容量一致性。每个指标的得分和权重计算如表所示。详细的计算规则可参考已发布的评估程序。

在电池组防水试验规程中，我们模拟了长期路面振动和障碍物冲击造成的电池组外壳密封损坏。雨天和洗车场景下，电池组进水造成短路的安全风险，试验对象仍为电池组。我们首先将电池组调整到不低于50%SOC状态，按国家标准GB 振动与冲击系列试验采用38031振动与机械冲击法。预处理完成后，我们将电池组放在防水试验台上GB/T4208中的方法IPX9测试，最后拆卸，检测电池组内部结构的完整性、电池组的电气性能和绝缘性。测量维度包括外观、火灾爆炸、冷却泄漏、进水、绝缘电阻是否正常等。

图片来源:中国汽研

在高低温充电的测试程序中，我们通过模拟高低温环境下车辆的直流充电场景，评估电池系统的热管理和充电效率。我们按照常温充电-高温充电-低温充电的顺序进行测试，对应实际使用场景中的夏季、冬季和春秋季节。每次充电前，我们会按照18386的要求放电电池，将车辆放在室温下一小时。浸泡12小时以上后，我们将确保电池系统温度与我们设置的环境温度平衡。

在正式测试中，我们将连接充电桩，在最短的充电策略下充电，并记录充电桩和车辆之间的通信报告，包括最高和最低温度、充电桩、充电电压和电流、电池电荷状态和充电时间。

对于高低温充电的评价，由于高温季节出现问题的概率较大，高温充电评分占总分的60%，低温评分仅占40%。我们的评分标准包括热管理的温升和温差，以及充电速率、充电比和充电经济性。

第三部分是电池组底部的碰撞。目前无论如何SUV或者汽车的电池组位于车辆底盘上，因此电池组很可能在车辆运行过程中受到冲击或挤压变形。在底部球击试验中，我们更加关注低压变形对电池组安全的影响。

底部球击通常在室温下进行。首先，我们将电池组调整到不低于50%。SOC状态，冲击面为150mm实心半球静态挤压电池组的安装点区域。我们应该注意的评估指标还包括两个指标：否决项和得分项。否决项主要是火灾和爆炸电池组的状态将根据电池组的变形和绝缘电阻值进行评分。

除了静态挤压外，还有动态冲击。我们将动态冲击设置为两种工作条件：底部支撑和底部刮擦。我们独立开发了专用设备进行底部测试，并要求整个电池SOC状态不低于50%。

在开发这种测试方法的过程中，我们得到了中国汽车工程学会的支持。《纯电动乘用车底部抗碰撞能力要求及实验方法》标准于2021年底正式发布，在行业内具有一定影响力。在评价方面，我们根据前刮、后刮、底部支撑三种条件进行评价，包括火灾爆炸、绝缘、泄漏等。

接下来，我们将介绍上述评估程序获得的测试结果。首先，在电池一致性方面，温度一致性评分差异与冷却方法密切相关，液体冷却方法明显优于自然冷却方法。

高低温充电试验结果表明，低温充电功率限制更有利于保证充电安全。

在底部球击试验中，底部壳体强度高，底部高于副框架，电池底部壳体刚度差异大，低于电池组的副框架对电池有很大的保护作用。

新能源在用车动力电池评价技术探究

标准法规更多的是评估新电池的状态，但是如何评估已经在市场上运行的车辆的电池安全呢？在这方面，中国汽车研究对纯电动汽车动力电池的安全和健康进行了大量的研究。

在安全问题方面，很难预测安全隐患，火灾事故时有发生。

此外，电池健康也是消费者普遍关注的问题。目前，汽车电池的健康状况仍难以评估，里程衰减，残值无法评估。针对这些痛点，亟需在用车动力电池开发专用检测设备，能准确地评估动力电池，以满足车主的需求、车企、4S店、保险、二手车评估等各方面的需求都减少了车辆使用环节风险及评估成本。

结合上述需求，我国汽车研究开发了线上 线下相结合检测技术体系。在线检测主要是利用检测模型算法评估新能源汽车的历史数据，包括电池健康、单电压一致性、内阻一致性、电池安全、单故障、连接异常、电机电气控制异常等。在线下检测部分，我们使用充电检测设备检查车辆的电池安全性和性能，通过电池充电接口输入特定的充电条件，并收集充电端口和OBD终端数据利用我们开发的检测模型和算法检测电池的安全和健康状态，最终得到综合检测结果。

在这方面，中国汽车研发开发了专业的在线检测平台 实现高度集成、灵活部署的线下检测模式。此外，我们还开发了充电检测设备、便携式检测设备等算法和设备，可实现5分钟的快速检测。最后，我们的核心是基于大数据和检测数据的智能算法，为纯电动汽车的充电检测提供系统的解决方案。目前，我们已经对16家主流汽车公司完成了25款车型的实车试验验证。

随着动力电池的不断发展，新能源汽车的安全问题需要高度重视。动力电池的安全测试和评价技术仍需不断优化和迭代。我认为我们可以从三个方面提高新能源汽车的动力电池安全测试水平：

首先，注意整个动力电池条件和整个生命周期的安全。我们需要深入分析事故原因，开发新的动力电池安全评价方法，研究实际运行条件，制定科学合理的评价条件，研究动力电池老化后的安全性规律。

二是以整车为载体进行评估。评估整车状态下的电池安全性，并结合整车使用场景不断开发新的评估项目。

三是适应动力电池新技术的发展。加强对新化学系统、无钴正极、固态电池、钠离子电池、锰酸锂电池等技术的研究；在新结构中，无模块电池、刀片电池C2C随着新结构的不断演变，需要不断开发新的测试评价规范，以适应新技术的发展，不断支持新能源汽车的优质发展。

(以上内容来自2022年11月16日由盖世汽车主办、上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导、上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第二届汽车动力电池论坛发表的主题演讲。