目前新能源汽車動力電池的標準逐漸完善且成體系,，今天重點聊一下新能源汽車動力電池安全相關標準和安全認證標準,，以及對應電子控制器的功能安全標準。

新能源動力電池中可能發(fā)生的電池起火事故大多是由電池單元濫用導致的熱失控引起的。根據(jù)電池單元故障模式,，它包括機械濫用（擠壓,、穿透）、電氣濫用（過度充電,、過度放電）和溫度濫用（過熱）,。相關的電池故障導致熱失控意味著由于電池單元的放熱連鎖反應而導致電池過熱、起火和爆炸的現(xiàn)象隨著溫度升高的速度迅速變化,。此外,，由電池組或系統(tǒng)中的電池單元的熱失控引起的剩余電池單元的溫度升高可能會產(chǎn)生危險的熱擴散。

新能源汽車動力電池安全相關標準

↑電動汽車動力電池國家標準

關于電池安全驗證的標準,，不得不提2020年1月1日正式執(zhí)行的強制性國家標準GB38031-2020,。在GB 38031-2020中，有明確規(guī)定由針刺觸發(fā)的熱擴散穩(wěn)定時間應該長于5分鐘,，擠壓試驗應該能夠抗受100kN的測試力,，以及必須抗受1米以上的電池包跌落測試。

動力電池的安全設計理念就是要把熱量隔絕起來,，快速冷卻并主動散發(fā)出去,，來保障電池的安全。

為了方便大家理解,，咱們用通用汽車奧特能平臺電池組的安全設計來舉例：

后置大面積防爆閥：它跟模組和整包的快速排氣通道相結(jié)合,，可以迅速排出高溫氣體；

模組上蓋防火專利設計：電池上蓋內(nèi)置氣凝膠防火毯,，對乘員和整車進一步保護,；

電池包內(nèi)部高壓元器件具備在電芯熱失控后防止拉弧設計；

高強度的井字形框架結(jié)構防護,；

高強度鋼比例高：整包的高強鋼應用占比約61%,，超高強鋼應用占比37.5%；

↑奧特能平臺亮相2021上海車展

動力電池安全認證標準

是騾子是馬,，肯定是要拉出來遛遛才知道,。所以我認為電池安全驗證也是很關鍵的一塊。那么動力電池安全認證又有哪些標準和實例呢,？我們一起來舉幾個例子,。

↑通用動力電池系統(tǒng)實驗室

電動汽車動力電池安全認證的內(nèi)容很多，鋰電池組進行電動汽車電池安全認證一般包括防水測試（潮濕,、淋雨,、浸泡）、碰撞測試（火燒,、擠壓,、針刺）,、極端環(huán)境測試（高低溫、高低壓）和保護裝置測試（絕緣防漏電,、防塵防水）,。

而通用汽車奧特能平臺則要求發(fā)生熱失效后，電池保持安全穩(wěn)定達50分鐘以上,，超國標10倍,。除此外，像抗跌落試驗,，電池包跌落高度2米,，是國標要求的2倍；抗擠壓試驗,，電池包抗擠壓力達300kN,，是國標要求3倍。

↑通用動力電池系統(tǒng)火燒測試

不僅通用汽車,，像蔚來汽車電池組也經(jīng)歷了嚴苛的安全認證,。這樣的新能源汽車動力電池安全認證也逐漸變成了行業(yè)主流。ES8車型的鋰電池組置于底盤底部,，它采用的鋰電池使用CATL的方殼電芯,。該電池組經(jīng)歷過130秒590攝氏度持續(xù)火燒測試的認證。

↑蔚來汽車電池組火燒測試

很多消費者都有鋰電池組車底布局會否因為磕碰造成危險的顧慮,。這邊我們以上汽為例,，上汽與美國UL合作，對其鋰電池組進行電動汽車電池安全認證,。其通過了UL2580動力電池安全認證,，并具備IP67防水防塵防護等級。UL2580動力電池安全認證包括防水測試（潮濕,、淋雨,、浸泡）、碰撞測試（火燒,、擠壓,、針刺）、極端環(huán)境測試（高低溫,、高低壓）和保護裝置測試（絕緣防漏電,、防塵防水）。通過權威的安全試驗和鑒定專業(yè)機構來保證動力電池的安全性能,。

↑上汽與美國UL電動汽車電池安全認證頒證儀式

動力電池電子控制器功能安全標準

功能安全標準ISO26262逐漸為行業(yè)所熟知和廣泛應用,。但是作為指導方針，ISO26262并未針對動力電池電子控制器的功能安全細節(jié)做出規(guī)定,。這方面美國國家交通安全局NHSTA關于動力電池電子控制器功能安全做的一些分析結(jié)果很有借鑒意義供大家參考,。

首先,，動力電池電子控制器的危害分析結(jié)果：

1. 熱失控事件  最高安全等級ASIL-D

2. 電芯排氣/化學釋放  最高安全等級ASIL-C

3. 電擊  最高安全等級ASIL-D

4. 非預期減速和動力丟失  最高安全等級ASIL-C

↑NHSTA關于動力電池電子控制器的危害分析

其中針對動力電池電子控制器失效及危險動作則給出了更詳細的列表,。涉及BMS電子控制器的危險動作主要包含過充,、過放、低溫充電,、過多冷卻/加熱,、過少冷卻/加熱、非正常斷開/接合斷路器,、非正常斷開/接合斷路器預充連接器,、過多電流和過少電流等。

↑動力電池電子控制器失效及危險動作列表

最終,，動力電池電子控制器的安全目標定義為：

A. 在包括拆解過程的車輛全生命周期防止動力電池熱失控事件  ASIL-D FTTI 200mS

B. 防止動力電池電芯排氣/化學釋放  ASIL-C FTTI 200mS

C. 防止動力電池造成電擊  ASIL-D FTTI 200mS

D. 防止動力電池造成非預期減速和動力丟失  ASIL-C FTTI 200mS

↑動力電池電子控制器相關安全目標

綜上所述,，新能源汽車動力電池的標準逐漸完善且成體系，今天重點聊一下新能源汽車動力電池安全相關標準和安全認證標準,，以及對應電子控制器的功能安全標準,。國內(nèi)目前正在牽頭制定ISO/TR9968新能源汽車可充電儲能系統(tǒng)功能安全的國際標準，旨在降低新能源汽車動力電池起火等安全事故,，讓我們拭目以待吧,。