趙鑫

摘 要：本文以新能源汽車安全問題為主要研究對(duì)象，就安全技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐在下文展開詳細(xì)研究。首先詳細(xì)論述當(dāng)前新能源汽車存在的各類安全故障問題，其次重點(diǎn)研究和論述當(dāng)前新能源汽車先進(jìn)的安全技術(shù)和應(yīng)用情況，包括雙路快速斷電技術(shù)、故障預(yù)警技術(shù)、充電系統(tǒng)多層維護(hù)機(jī)制、動(dòng)力電池安全設(shè)計(jì)、全流程安全管控五大方面，最后從強(qiáng)化行業(yè)監(jiān)管力度、重視新能源汽車安全技術(shù)開發(fā)研究以及強(qiáng)化安全管理意識(shí)三大方面，進(jìn)一步提出新能源汽車未來安全管理的有關(guān)措施和建議。

關(guān)鍵詞：新能源 安全生產(chǎn) 安全技術(shù) 故障問題

1 引言

近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，石油等不可再生能源的消耗也與日俱增，隨之所帶來的能源枯竭問題日益嚴(yán)重。汽車生產(chǎn)制造行業(yè)在此背景下大力發(fā)展新能源汽車，國(guó)家有關(guān)部門對(duì)新能源汽車也給予了大力的政策支持和資金補(bǔ)貼。自2019年開始，新能源汽車在我國(guó)汽車銷售市場(chǎng)的占比逐步提高，當(dāng)前占據(jù)了市場(chǎng)極高的份額，受到了廣大消費(fèi)者的青睞。與此同時(shí)，隨著新能源汽車在用戶市場(chǎng)的大力推廣，新能源汽車使用過程中以著火、爆炸為代表的安全質(zhì)量問題也層出不窮。新能源汽車的安全保障性是當(dāng)前重要的研究課題，本文以新能源汽車安全技術(shù)應(yīng)用為主要研究對(duì)象，在下文展開詳細(xì)的研究和論述。

2 新能源汽車安全故障問題分析

分析和研究新能源汽車近些年常見的安全故障問題，是為了能夠從汽車安全故障中充分分析原因，吸取總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為接下來新能源汽車的設(shè)計(jì)研發(fā)工作提供充足的基礎(chǔ)，從而切實(shí)保障新能源汽車的安全有效性。近年來，新能源汽車安全故障問題主要是以起火爆炸為主，無論是在汽車正常行駛階段，還是在汽車的充電階段，都出現(xiàn)了不同程度上的著火爆炸。著火爆炸事故出現(xiàn)的概率，占據(jù)了新能源汽車安全故障問題的半數(shù)之上?？偨Y(jié)分析造成新能源汽車著火爆炸的原因，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)是與其內(nèi)部動(dòng)力電池?zé)崃渴Э叵嚓P(guān)。在汽車行駛或充電階段，由于其長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，可能會(huì)存在部分零部件磨損或者是長(zhǎng)期使用導(dǎo)致的老化等問題。這些問題沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就容易產(chǎn)生新能源汽車內(nèi)部電路連接的部分故障，或者是出現(xiàn)部分電路短路等現(xiàn)象，進(jìn)而造成汽車行駛階段的著火乃至爆炸問題。除此之外，還有部分電池?zé)崃渴Э厥怯捎谄湓谕７呕虺潆姞顟B(tài)下受到外力的重力沖擊而導(dǎo)致的。這些問題其實(shí)在汽車研發(fā)和生產(chǎn)的階段，通過對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池進(jìn)一步強(qiáng)化安全技術(shù)的研發(fā)，或者是開展有效的產(chǎn)品測(cè)試，都可以大力地避免，但實(shí)際上部分新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)研發(fā)階段，由于追求快速的經(jīng)濟(jì)利益變現(xiàn)，因此忽視了對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池等相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量重視與監(jiān)管。

除此之外，新能源汽車所面臨的安全隱患問題，還有部分原因是與其電池進(jìn)水或充電問題相關(guān)。充電現(xiàn)象主要是因?yàn)?，?dāng)前與新能源汽車相關(guān)的充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)普及率較低所導(dǎo)致的。雖然新能源汽車的市場(chǎng)推進(jìn)進(jìn)程較快，但大多數(shù)家庭還沒有安裝家有充電樁，因此仍然有飛線充電的現(xiàn)象出現(xiàn)。一方面，飛線充電會(huì)導(dǎo)致電線裸露在外，增加安全隱患，另一方面，如果家用充電板功率較低，與充電所需的承載電流不相匹配，就會(huì)進(jìn)一步造成裸露在外的電線起火爆炸現(xiàn)象。如果充電時(shí)間較長(zhǎng)，出現(xiàn)了過量充電問題，也會(huì)造成線路的短路，進(jìn)而引起較大的安全隱患。而進(jìn)水問題多是由于日常維修或汽車零部件存在連接不恰當(dāng)?shù)膯栴}，造成了電池內(nèi)部過量進(jìn)水，使得其內(nèi)部的電路由于進(jìn)水產(chǎn)生了短路甚至是斷路，造成動(dòng)力電池起火。在接下來發(fā)展的過程中，新能源汽車企業(yè)要積極地吸取當(dāng)前發(fā)展過程中所存在的不足和問題。積極地推進(jìn)新能源汽車安全技術(shù)的研發(fā)工作與應(yīng)用推廣工作，切實(shí)保障新能源汽車產(chǎn)品質(zhì)量提升。

3 新能源汽車安全技術(shù)應(yīng)用

3.1 雙路快速斷電技術(shù)

汽車在行駛的過程中，如果受到了來自外力的重力沖擊，那么發(fā)生了嚴(yán)重的碰撞事故，就有可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部線路的短路問題，進(jìn)而引起起火或爆炸現(xiàn)象。在現(xiàn)有的新能源內(nèi)部電路設(shè)計(jì)過程中，已經(jīng)安裝有單路碰撞傳感器，也就是說在新能源汽車內(nèi)部感知到碰撞所產(chǎn)生的巨大壓力之后，會(huì)通過高壓繼電器來切斷有關(guān)的線路。但實(shí)際在電路運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，涉及到兩條線路，不僅涉及到供電回路，同時(shí)還與其內(nèi)部的高壓電網(wǎng)有聯(lián)系，但兩條線路的切段時(shí)間卻并不一致，高壓電網(wǎng)的切段時(shí)間要顯著長(zhǎng)于供電回路的切換時(shí)間。這樣就會(huì)造成即使供電回路被切斷，但是高壓電網(wǎng)仍在運(yùn)行，還是有可能會(huì)出現(xiàn)高壓回路電路運(yùn)轉(zhuǎn)問題，進(jìn)而造成有關(guān)的短路或引火現(xiàn)象。針對(duì)這一問題，新能源汽車在日后設(shè)計(jì)研發(fā)的過程中，務(wù)必要進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)，采用雙路斷電技術(shù)，不僅保證高壓電網(wǎng)和電路回路都能在同一時(shí)間被快速切斷，同時(shí)進(jìn)一步將斷電反應(yīng)時(shí)間大大縮小。通過主動(dòng)熔斷器來完成這一重要操作，以此來保證汽車在發(fā)生碰撞問題的時(shí)候，能夠有效避免由于碰撞所導(dǎo)致的線路短路或著火爆炸等問題出現(xiàn)。

3.2 故障預(yù)警技術(shù)

在新能源汽車內(nèi)部設(shè)計(jì)的過程中，可以引入故障預(yù)警模型，從而對(duì)汽車正常行駛過程中所存在的各類故障問題進(jìn)行及時(shí)地提出和預(yù)警，幫助駕駛員能夠快速識(shí)別，采取有效措施，避免其在后期由于故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)所造成的較大安全隱患事故。它主要的原理是通過引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，搭建數(shù)據(jù)化信息模型，在模型中分析汽車運(yùn)行過程中的有關(guān)參數(shù)，在相關(guān)參數(shù)偏離正常范圍時(shí)進(jìn)行故障預(yù)警，及時(shí)提示駕駛員故障部位。例如，在新能源汽車內(nèi)部，可以識(shí)別到溫度異?；蚪^緣組數(shù)值異常等問題，這些問題都可以在儀表盤上及時(shí)顯示出來，從而提前、準(zhǔn)確、有效地提醒駕駛員快速處置以上情況。

3.3 充電系統(tǒng)多層防護(hù)機(jī)制

可以在新能源汽車內(nèi)部搭建充電系統(tǒng)多層防護(hù)機(jī)制，主要保障新能源汽車在充電過程中所可能出現(xiàn)的各類故障問題，避免在后期造成嚴(yán)重的人身或車輛損傷。具體來說，這一安全機(jī)制是以三級(jí)為結(jié)構(gòu)展開。在汽車本體要設(shè)置本體安全防護(hù)機(jī)制，通過對(duì)充電接口、高壓電流等相關(guān)部位的重點(diǎn)防護(hù)，確保汽車本體不會(huì)發(fā)生安全故障問題，在此基礎(chǔ)之上設(shè)置第二層控制安全機(jī)制，在汽車后臺(tái)操控和系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)化安全保障。除此之外，還要進(jìn)一步設(shè)置數(shù)字化防護(hù)機(jī)制，可以和上文所提及的故障預(yù)警技術(shù)等進(jìn)行有效的結(jié)合，通過三層安全防護(hù)機(jī)制的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)汽車在系統(tǒng)安全、運(yùn)營(yíng)安全、整車安全等多個(gè)體系和流程的安全保障，避免充電過程中系統(tǒng)異常問題的發(fā)生。

3.4 動(dòng)力電池安全設(shè)計(jì)

在新能源汽車故障問題中，有半數(shù)之上的問題是由于其動(dòng)力電池安全隱患所引發(fā)，因此有效保障動(dòng)力電池的安全穩(wěn)定特性是保障新能源汽車安全可控性的重要渠道與前提。在對(duì)新能源動(dòng)力電池進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，要充分考慮電池等產(chǎn)品質(zhì)量與安全性能，不斷革新安全設(shè)計(jì)技術(shù)，減少各類故障問題出現(xiàn)的可能性。一方面，需要從用戶端的使用需求角度入手，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)電池的健康管理。在保障電池有效運(yùn)行基礎(chǔ)上，提高電池的使用壽命，在電池存在使用時(shí)間較長(zhǎng)或故障問題時(shí)，及時(shí)提醒駕駛員更換電池。另一方面，針對(duì)新能源電池常常出現(xiàn)的熱量失控問題，要給予重點(diǎn)關(guān)注，通過BMS監(jiān)控方式對(duì)有關(guān)電池?zé)崃啃畔?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在發(fā)現(xiàn)電池?zé)崾Э厍闆r時(shí)，能夠迅速響應(yīng)新能源汽車內(nèi)部的預(yù)警機(jī)制，在人機(jī)界面上進(jìn)行顯示，從而提示駕駛?cè)藛T快速處置，避免在后期釀成更大的安全隱患。當(dāng)前，主流汽車制造企業(yè)對(duì)新能源電池的安全屬性重視程度極高。以長(zhǎng)安汽車為例，其自主研發(fā)了較為系統(tǒng)完善的動(dòng)力電池溫度控制功能，可以對(duì)電池內(nèi)部的溫度進(jìn)行常態(tài)化的監(jiān)控，及時(shí)預(yù)警。同時(shí)搭配相關(guān)的控制散熱技術(shù)，保障新能源電池的安全穩(wěn)定特性。比亞迪汽車自主研發(fā)了其安全電壓的鐵電池，并對(duì)其進(jìn)行了帶電碰撞實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在發(fā)生外力碰撞的時(shí)候，鐵電池可以雙向自動(dòng)切斷電路，避免出現(xiàn)觸電引火現(xiàn)象發(fā)生，整體安全穩(wěn)定性較高。

3.5 構(gòu)建全流程安全管控體系

從表面上來看，造成新能源汽車出現(xiàn)各類安全隱患事故，是由于其在新能源汽車內(nèi)部技術(shù)或零部件方面，存在前期設(shè)計(jì)制作不合理，或后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)不到位等現(xiàn)象所導(dǎo)致的。但其實(shí)從宏觀上來看，還與新能源汽車整體生產(chǎn)管理運(yùn)行體系有著密切的聯(lián)系，只有從系統(tǒng)運(yùn)行體系方面進(jìn)一步融入安全管控意識(shí)，建立健全各方面業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和安全管控內(nèi)容，強(qiáng)化業(yè)務(wù)流程的細(xì)化與落實(shí)，才能夠從技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)管控兩方面入手，切實(shí)保障新能源汽車的安全穩(wěn)定運(yùn)行性能。因此有必要完善和細(xì)化全流程安全管控體系。將新能源汽車生產(chǎn)運(yùn)維具體分為需求分析、安全設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理、售后維護(hù)、生產(chǎn)制造、安全測(cè)試等諸多環(huán)節(jié)，將各環(huán)節(jié)有效串聯(lián)起來。從頂層危害角度入手，將造成危害的細(xì)化原因與安全目標(biāo)緊密結(jié)合，運(yùn)用到系統(tǒng)安全功能設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中去。并通過良好的售后保障與有效的安全驗(yàn)證流程，來進(jìn)一步強(qiáng)化和保障新能源汽車產(chǎn)品的安全屬性。

4 新能源汽車安全管理措施

4.1 強(qiáng)化行業(yè)監(jiān)管力度

為了能夠有效保障新能源汽車安全穩(wěn)定運(yùn)行問題，避免出現(xiàn)相關(guān)重大安全隱患事故，工信部門需要聯(lián)合市場(chǎng)監(jiān)督管理部門，對(duì)新能源汽車行業(yè)進(jìn)一步加大監(jiān)督管理和督促引導(dǎo)工作力度。事實(shí)上，在2016年，工業(yè)與信息化部就高度關(guān)注并重視到了新能源安全問題，并對(duì)此提出了具體的工作要求。在相關(guān)要求中提到，企業(yè)內(nèi)部要建立自身的監(jiān)管平臺(tái)，重點(diǎn)完善對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管和售后問題服務(wù)等。系統(tǒng)完善的監(jiān)管體系需要由企業(yè)和政府有關(guān)部門共同建立完成，要設(shè)置起日常監(jiān)管、問題處置、安全預(yù)警三級(jí)重要的工作機(jī)制。在日常監(jiān)管工作開展過程中，不僅需要行業(yè)內(nèi)部國(guó)家有關(guān)部門強(qiáng)化對(duì)不同汽車制造企業(yè)的監(jiān)督和不定期調(diào)查，企業(yè)內(nèi)部也要建立起專項(xiàng)監(jiān)督管理部門，對(duì)制造設(shè)計(jì)過程中存在的有關(guān)問題及時(shí)進(jìn)行督促解決，其次要進(jìn)一步完善后期安全問題處置機(jī)制，在發(fā)現(xiàn)相關(guān)安全故障問題的時(shí)候，要一方面積極與消費(fèi)者進(jìn)行對(duì)接，做好售后服務(wù)機(jī)制，洽談賠償?shù)染唧w細(xì)節(jié)，另一方面也要積極地對(duì)故障原因展開詳細(xì)調(diào)查，并收集相關(guān)數(shù)據(jù)，從而作為日后研發(fā)的重要支撐信息。除此之外，還要進(jìn)一步完善安全預(yù)警機(jī)制。在技術(shù)方面，通過先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)的模式，對(duì)新能源汽車內(nèi)部的指標(biāo)進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)督，在出現(xiàn)指標(biāo)異常的情況下，要使其能夠在人機(jī)互動(dòng)界面上及時(shí)顯示，從而提醒駕駛員快速處置。

4.2 重視新能源汽車安全技術(shù)開發(fā)研究

近年來，隨著國(guó)家有關(guān)政策的大力支持和整體能源使用環(huán)境的巨變，新能源汽車發(fā)展呈現(xiàn)出良好的市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)。在快速發(fā)展的新能源汽車市場(chǎng)中，眾多汽車制造生產(chǎn)企業(yè)積極研發(fā)新能源汽車，推出自己的核心汽車產(chǎn)品，并開展大力的宣傳推廣工作，在汽車銷售市場(chǎng)上取得了顯著的成效。但是在這一工作推進(jìn)的過程中，由于過多的重視對(duì)汽車初代產(chǎn)品的開發(fā)和宣傳推廣工作，卻從而忽視了對(duì)新能源汽車產(chǎn)品質(zhì)量的打磨和研究，從而也使得各類安全故障問題隱患的出現(xiàn)。在下一階段發(fā)展的過程中，新能源汽車制造企業(yè)要將重心轉(zhuǎn)移到安全技術(shù)的研發(fā)工作中來。強(qiáng)化自身汽車產(chǎn)品的安全穩(wěn)定屬性，重點(diǎn)對(duì)動(dòng)力電池安全技術(shù)問題展開專項(xiàng)研究。不僅需要鼓勵(lì)科研人員對(duì)電池安全性能進(jìn)行預(yù)警模型建立，將安全隱患損失控制到最小，同時(shí)還需要對(duì)之前所發(fā)生的各類故障問題進(jìn)行總結(jié)分析，就相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整研究，從中吸取經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)教訓(xùn)，進(jìn)一步完善汽車動(dòng)力性能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

4.3 強(qiáng)化安全管理意識(shí)

新能源汽車企業(yè)內(nèi)部要重視對(duì)生產(chǎn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的安全管理，一方面通過制定更加科學(xué)合理的工作機(jī)制，進(jìn)一步細(xì)化工作流程，將安全管理意識(shí)滲透其中，嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)工作內(nèi)容。另一方面，要對(duì)相關(guān)技術(shù)人員和一線生產(chǎn)作業(yè)人員強(qiáng)化安全生產(chǎn)培訓(xùn)，增強(qiáng)其工作過程中的安全隱患意識(shí)。從思想上切實(shí)完善新能源汽車生產(chǎn)制造的安全性、規(guī)范性和有效性。另一方面，針對(duì)當(dāng)前存在的各類安全隱患問題，企業(yè)要高度重視對(duì)新能源汽車的售后服務(wù)機(jī)制。無論是較大的安全隱患問題，還是汽車運(yùn)行過程中所存在的零件運(yùn)行故障等，都要進(jìn)行積極有效的售后維修服務(wù)。對(duì)其他新能源汽車要在出廠前進(jìn)行安全運(yùn)行特性測(cè)試，并組織定期安全檢查，積極排查有關(guān)的隱患故障問題。

5 新能源汽車安全應(yīng)用發(fā)展前景

當(dāng)前新能源汽車已經(jīng)在市場(chǎng)上拓展了市場(chǎng)范圍，打開了市場(chǎng)知名度，受到了消費(fèi)者的青睞。在接下來發(fā)展的過程中，新能源汽車生產(chǎn)制造廠商會(huì)在汽車研發(fā)方面下大力度，專項(xiàng)提升新能源汽車安全穩(wěn)定運(yùn)行性能。此外，國(guó)家有關(guān)部門也對(duì)新能源汽車的發(fā)展給予了高度重視和大力扶持，無論是在購(gòu)車補(bǔ)貼還是在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，都提出了一覽子優(yōu)惠政策，為新能源汽車行業(yè)的發(fā)展提供了充足的支持。在未來發(fā)展過程中，新能源汽車將會(huì)進(jìn)一步健全產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條，拓展關(guān)鍵零部件等附屬產(chǎn)業(yè)鏈。在完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)之上，有效管控產(chǎn)品成本，進(jìn)一步提高產(chǎn)品安全性能，使新能源汽車能夠走進(jìn)千家萬(wàn)戶。在大幅度、大批量增產(chǎn)增收的基礎(chǔ)之上，獲得穩(wěn)定的市場(chǎng)占有量，逐步在激烈的汽車銷售市場(chǎng)中與傳統(tǒng)汽車相抗衡。除此之外，國(guó)家近年來在充電網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施布局方面，也在大力推進(jìn)建設(shè)力度或建設(shè)進(jìn)程，新能源汽車的安全穩(wěn)定充電問題也將迎刃而解?？傊?，新能源汽車的相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)、安全性能將會(huì)不斷的迭代升級(jí)、研發(fā)創(chuàng)新、成熟穩(wěn)定，是未來重要發(fā)展行業(yè)之一。

6 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前時(shí)代，新能源汽車在汽車行業(yè)市場(chǎng)中快速發(fā)展。有越來越多的新能源汽車產(chǎn)品涌現(xiàn)出來，隨著新能源汽車受市場(chǎng)歡迎程度的廣泛提高，也應(yīng)該進(jìn)一步重視對(duì)其新能源汽車產(chǎn)品的安全管控。要重點(diǎn)從安全技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用角度入手，借助當(dāng)前的大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能或汽車制造信息處理技術(shù)等對(duì)新能源汽車設(shè)計(jì)、研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)，強(qiáng)化技術(shù)保障，切實(shí)提高新能源汽車等安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)性能，并積極做好各項(xiàng)安全預(yù)警機(jī)制和售后服務(wù)機(jī)制，為新能源汽車長(zhǎng)期發(fā)展奠定充足基礎(chǔ)。

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