新能源汽车蓝皮书 . 基于安全测试的新能源汽车 周博雅 摘 要: 张云龙 刘 鹏 朱海涛 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 产品竞争力评价 张 帅 娄 磊 裴元津 韩菲菲* 在国家 “ 双碳” 战略背景之下, 发展新能源汽车已是大势所趋。 商务部数据显示, 2022 年中国新能源汽车渗透率增至 25. 6%, 出口 67. 9 万辆, 同比增长 1. 2 倍。 在销量快速提升的同时, 各 媒体平台传播的新能源汽车着火等事件, 让公众对于新能源汽车 献 的安全性有所顾虑, 同时自主品牌新能源汽车在拓展海外市场的 科 学 文 过程中也面临着国际高品质测评的挑战。 本文结合中汽中心运营 社 会 的汽车安全测评项目 ( C-NCAP) , 综合评价分析了 2022 年国内 市场上主流的新能源汽车在主、 被动安全性能方面的表现, 对比 分析了新能源汽车与传统燃油车在安全性能方面的差异, 同时针 对车辆普遍存在的问题进行了原因分析。 关键词: 新能源汽车 碰撞安全 高压电安全 乘员保护 主动安全 C-NCAP 2022 年, 全球主要汽车市场销量均有所下滑, 但新能源汽车市场却依然 维持增长态势。 尽管受疫情散发频发、 芯片短缺、 电池原材料价格高位运行、 局部地缘政治冲突等诸多不利因素的影响, 但在购置税减半等一系列稳增长、 促消费政策的有效拉动下, 2022 年中国汽车市场依然实现了正增长, 尤其是 * 周博雅, 博士, 高级工程师, 中汽中心汽车测评管理中心综合协调部部长, 长期从事汽车测 评管理研究。 230 基于安全测试的新能源汽车产品竞争力评价 新能源汽车实现了持续爆发式增长, 2022 年产销分别完成 705. 8 万辆和 688. 7 万辆, 同比分别增长 96. 9%和 93. 4%, 连续 8 年保持全球第一。 同时, 各大传 统车企以及造车新势力企业纷纷加快了拓展海外市场的步伐。 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 随着电动汽车保有量和市场热度的增加, 电动汽车的安全性也开始受到 消费者的关注, 甚至被拿来和传统燃油汽车相比较。 一些低速电动车的安全 事故也常常被拿来讨论并引发消费者对于电动汽车安全性的担忧。 C-NCAP 从 2018 年开始关注新能源汽车的安全问题, 在所有碰撞试验结束后对新能 源汽车进行高压电安全评价, 并于 2021 年版 C-NCAP 测评规程中开始针对新 能源电动汽车增加了侧面柱碰撞试验, 相比于侧面壁障碰撞, 侧面柱碰撞过 程中车辆侧面的受力更集中、 车身结构变形量更大, 对新能源汽车动力电池 包的威胁更大, 对车辆的乘员保护性能和动力电池保护性能均提出了更高的 会 科 学 新能源汽车安全测评体系 社 一 文 献 要求。 2006 年, 中汽中心发布首版 C-NCAP 测评规程, 开启了中国汽车安全水 平提升的大门, 也为公众选车购车提供了重要的参考。 十多年来, C-NCAP 测 评规程先后进行了 5 次升级换版。 以 “ 人” 为核心, C-NCAP 将安全保护的对 象, 从个体到全体、 从车内到车外、 从本车到他车, 进行了有序有度的延展。 在这十多年间, 国内汽车整体安全技术水平及评价成绩大幅提高, 车辆安全装 置的配置率也显著增加, 中国消费者使用到更加安全的汽车产品, 获得了更为 安全的驾乘体验。 目前正在实施的 2021 年版 C-NCAP 测评规程主要包括乘员保护、 行人保 护和主动安全三大板块。 其中, 乘员保护板块的碰撞试验和主动安全板块的 AEB 试验都与车辆的碰撞安全性能相关。 碰撞试验主要评价车辆在发生碰撞 事故的过程中, 车身结构和约束系统 ( 座椅、 安全带、 安全气囊等) 对车内 驾乘人员的综合保护效果; 主动安全 AEB 主要评价车辆自动识别碰撞风险 ( 车辆、 行人、 自行车、 电动车) 并及时预警或自动刹车避免或减轻碰撞事故 严重程度的效果 ( 见图 1) 。 231 图1 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 新能源汽车蓝皮书 C-NCAP 2021 年版测评规程体系 (一)新能源汽车碰撞安全试验 科 学 文 献 新能源汽车碰撞试验包括正面 100%重叠刚性壁障碰撞试验 ( 简称正碰试 社 会 验) 、 正面 50%重叠移动渐进变形壁障碰撞 ( 简称 MPDB 碰撞) 和侧面柱碰撞 试验, 在碰撞试验中, 车辆以特定条件撞击不同壁障或障碍物, 评价车内假人 身体各个部位受到伤害的情况并进行评分, 具体试验方法如下。 1. 正面100% 重叠刚性壁障碰撞试验 试验车辆 100%重叠正面冲击固定刚性壁障, 碰撞速度为50 0 km / h ( 试验 -1 速度不得低于 50km / h) 。 试验车辆到达壁障的路线在横向任一方向偏离理论轨 迹均不得超过 150mm。 在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个 Hybrid Ⅲ型 50 百分位男性假人, 用以测量前排人员受伤害情况。 在第二排座椅一侧座位上放 置一个 Hybrid Ⅲ型 5 百分位女性假人、 另一侧座位上放置一个儿童约束系统 和一个 Q 系列 3 岁儿童假人, 用以测量第二排人员受伤害情况。 在安装条件 允许的情况下, 后排 Hybrid Ⅲ型 5 百分位女性假人与 Q 系列 3 岁儿童假人左 右随机放置。 2. 正面50% 重叠移动渐进变形壁障碰撞试验 试验车辆与移动渐进变形壁障台车分别以50 -1 km / h 的碰撞速度进行正面 +1 50%重叠偏置对撞。 碰撞车辆与渐进变形壁障碰撞重叠宽度应在 50% 车宽 ± 25mm 的范围内。 在前排驾驶员和乘员位置分别放置一个 THOR 50 百分位男性 232 基于安全测试的新能源汽车产品竞争力评价 假人和一个 Hybrid Ⅲ 5 百分位女性假人, 用以测量前排人员受伤害情况。 在 第二排座椅最左侧座位上放置一个 Hybrid Ⅲ 5 百分位女性假人, 最右侧座位 上放置一个儿童约束系统和一个 Q 系列 10 岁儿童假人, 用以测量第二排人员 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 受伤害情况。 3. 侧面柱碰撞试验 滑动或驱动车辆横向至刚性柱, 使得车辆驾驶员侧与刚性柱发生碰撞。 平 行于车辆碰撞速度矢量的垂直面与车辆纵向中心线之间应形成 75° ± 3° 的碰撞 角。 刚性柱表面中心线应对准车辆碰撞侧外表面与通过假人头部重心垂直平面 的交叉线 ( 碰撞基准线) , 在与车辆运动方向垂直的平面上, 距离碰撞基准线 在±25mm 内。 车辆的碰撞速度为32 -0. 55 km / h, 并且该速度至少在碰撞前 0. 5m +0. 距离内保持稳定。 在前排驾驶员位置放置一个 WorldSID 50 百分位假人, 以测 量人员受伤害情况。 献 4. 新能源汽车电气安全测试 科 学 文 针对新能源 汽 车 ( 纯 电 动 汽 车 和 插 电 式 混 合 动 力 汽 车) , 在 上 述 正 面 社 会 100%重叠刚性壁障碰撞、 正面 50%重叠移动渐进变形壁障碰撞和侧面柱碰撞 三项试验过程中, 需要进行高压电安全评价, 评价的内容包括: 防触电保护性 能、 电解液泄漏、 动力电池包安全评价和高压自动断开装置的有效性验证。 防触电保护性能评价指标分为基本条款 ( 必测项目) 和选项条款 ( 任选 其一) 。 基本条款为可充电储能系统 ( REESS) 端绝缘电阻, 适用于主继电器 ( 断开开关) 布置在电池包外部的车辆; 选项条款为低电压、 低电能、 物理防 护、 电力系统负载端绝缘电阻四项, 每一条高压母线至少应满足四项选项条款 中的一项。 纯电动汽车 / 插电式混合动力汽车应同时满足基本条款和选项条款 要求; 对于基本条款不适用的车辆, 仅需满足选项条款即可。 碰撞结束后 30 分钟内, 根据规定测量或检查电解液泄漏情况。 不应有电 解液从 REESS 中溢出到乘员舱, 且不应有超过 5L 的电解液从 REESS 中溢出。 位于乘员舱内的 REESS 应保持在安装位置, REESS 部件应保持在其外壳 内; 且位于乘员舱外面的任何 REESS 部分不应进入乘员舱内。 碰撞结束后 30 分钟内, REESS 不起火、 不爆炸, 即为安全。 对于装有高压自动断开装置的车辆, 可由企业决定是否进行高压自动断开 装置的有效性验证。 233 新能源汽车蓝皮书 (二)自动紧急制动系统性能试验 AEB 系统在车辆发生紧急情况时会自动紧急制动以避免或减轻碰撞伤害, 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 对于配置了 AEB 系统的车型, C-NCAP 2021 年版规程进行 AEB CCR ( 车辆) 、 AEB VRU_ Ped ( 行人) 以及 AEB VRU _ TW ( 二轮车) 三类场景的测试。 AEB CCR、 AEB VRU_ Ped 及 AEB VRU_ TW 试验分别用测评车辆以不同速度 行驶至前方的模拟车辆目标物、 模拟行人目标物以及模拟二轮车目标物, 检验 被测车辆在没有人为干预情况下的自动紧急制动及预警情况, 以评价 AEB 系 统的性能。 1. 车辆自动紧急制动系统(AEB CCR) 车辆自动紧急制动系统 ( AEB CCR) 项目主要有两个测试场景, 分别为 CCRs 前车静止和 CCRm 前车匀速慢行。 CCRs 场景在 20 ～ 40km / h 速度范围测 献 试 AEB 识别及响应能力, 在 50 ～ 80km / h 速度范围测试 FCW 报警功能。 CCRm 图2 会 社 范围测试 FCW 报警功能 ( 见图 2) 。 科 学 文 场景在 30 ～ 50km / h 速度范围测试 AEB 识别及响应能力, 在 60 ～ 80km / h 速度 AEB CCR 测试项目示意 2. 行人自动紧急制动系统(AEB VRU_Ped) 行人自动紧急制动系统 ( AEB VRU_ Ped) 项目, 主要包括行人远