开云体育app下载官网:传统燃油车相比电动汽车更安全这种观点对吗?

来源:开云体育app下载官网    发布时间:2026-01-13 02:23:29

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  在讨论传统燃油车和电动汽车的安全性之前,我们先来学习一下传统的汽车安全评价体系。

  从对于汽车安全性的「要求」上来说,纯电动汽车和电动汽车并没有差别。但是因为结构上的不同,在「实现的途径」上会有所不同。

  电动汽车和传统汽车在安全方面的共性和不同,可以从电动汽车和传统汽车在结构上的异同归纳得出。

  电动汽车相比传统汽车,在结构上最大的区别就是整个动力总成和传动系统的变更。

  相比传统汽车,纯电动汽车将用尺寸相对更小的电机替代了发动机,用通常布置在乘员舱底部的电池组代替了布置在后排座椅与后轴间油箱。与此同时,纯电动汽车的传动系统相比传统汽车传动系统有所简化。尤其是对于纯电动汽车来说,对于动力总成和传动系统的的布置也会更加灵活。

  作为被动安全性的核心内容,车身结构设计是重中之重。而车身结构的设计主要实现以下功能:

  图中阴影部分为高刚性区域,空白部分为低刚性区域。显而易见,只有4的两边软硬夹心的设计才能兼顾吸收能量和保证生存空间。于是就诞生了安全车身设计的分区理论。

  在不等刚度和分区的设计上,无论是传统汽车还是电动汽车,都保持了设计思路上的一致性。以Porsche Taycan为例,就在整车车身上使用了5种不一样的材料的材料,保证乘员舱的强度同时形成强度梯度。

  从设计角度来讲,更大的车身尺寸有助于缓冲吸能区(B区,也就是我们常说的溃缩吸能区)的结构上的布局,能大幅度提高车辆的安全性。这也就是一些微型车在安全性上远远弱于Sedan或者SUV车型最终的原因。即便整车成本不受到限制,微型车在结构上的先天劣势也没办法保证微型车能实现非常高的车身结构安全性。

  美国的著名碰撞结构IIHS(Insurance Institute for Highway Safety)在2009年做过一个非常有意思的碰撞测试。为了对比过去几十年间车身安全设计的飞跃式的发展,IIHS用一辆2009年款的Chevy Malibu(当年的IIHS的最高得分车型)和一辆1959年款的 Chevrolet Bel Air进行了一次偏置碰撞测试。“硬桥硬马”的Bel Air在碰撞过程中几乎挤压了所有的驾驶员有效生存空间。所谓的“硬”,在巧妙的结构设计面前简直不堪一击。

  在这张图中,1区是保险杠骨架总成(这中间还包括前保险杠和吸能盒子)、2区是发动机前端纵梁、3区是发动机后端纵梁。

  工程师通常会首先制定碰撞能力吸收的分配比例,之后跟具体量对1、2、3区的局部进行设计。在低速碰撞时,主要起吸收能量作用的1区里的吸能盒。而前保险杠的最大的作用将碰撞能量传递到吸能盒子。在高速碰撞时,主要起吸收能量作用的是2、3区防撞纵梁的压溃变形。工程师为了能够更好的保证防撞纵梁的压溃变形,而非弯曲变形等其他变形方式。通常会在诱导槽上下足功夫。

  等机械实验。电池舱结构的设计就是机械安全上一个重要的部分。以某电动汽车为例为例,就在侧围使用了双门槛设计来保证侧碰时保证

  ,保证电池包的机械安全。 在发动机舱纵梁的后部结构,使用了双叉式样的传力结构,在碰撞发生时能量向地板中通道下部和两侧门槛传递,保证电池舱的“生存空间”。

  电气安全则主要考虑电动车相比传统汽车,使用了更多的高电压部件。这些高电压部件涉及

  受热安全指的是电池过热时会引起的内部冒烟、起火,在受热状况下,电池包在火烧之后的

  内部气压会升高,此时Pack泄压阀会打开,防止膨胀。与此同时,电池外部有防火涂层及时带走热量,降低外部高温对电池里面的影响

  电池热失控是最近非常热门的一个话题。从特斯拉到蔚来,电池热失控的案例屡见不鲜。从安全性角度来说,电池的热失控是从电芯-电池包-系统三个层面进行安全性的设计

  从电芯角度来讲,包括正负极材料的包裹、电解液中阻燃剂的添加、安全性隔膜的设计,都会影响到电池的安全性和稳定能力。

  从电池包的角度来说,电池的封装工艺、箱体设计会影响到电池的安全性和稳定性。电池封装分为硬壳封装和软包封装。硬壳封装又分为

  底部对电池包进行保护亦是很重要的,很多电池热失控事件都有由于底部冲击引起的

  ,各大厂家也会针对底部进行充分处理。比如在电池包底部覆盖高分子涂层,防底部碎石和剐蹭冲击,与此同时,电池模组采用铝制中空外保护的设计,使电池包在受到冲击后外壳溃缩,留下足够的冲击“缓冲区”。

  由于电池的工作特性十分“挑剔”,热管理需要通过散热和加热手段保证电池处于合适的温度区间。

  电池系统的性能是一个木桶效应,取决于最弱的一个电芯。热管理系统的优劣将影响电池的温度一致性,进而影响电池的性能。针对电池的冷却,通常采用

  两种方式。液冷在温度一致性和冷却速度上都优于风冷。冷却管路的内部结构设计是一个难点,不光是流道的设计。由于,

  电池包的气温变化和动力系统的温度变化不一致,变化速率不同,冷却效果依然会产生差异

  。所以,不同的电动车厂家会在这方面下一番功夫。比如将电池包和动力系统冷却分开,采用独立的液冷回路。并且在每个电芯模组内采用双温度传感器,检测电芯温度。来更好的实现对温度的管控。

  。比如对电芯单体电压和电池包总压进行实时采样监控,同时电芯模组采用全串联,在单体电芯故障发生后可以迅速切断整个通路,防止因模组并联导致正常电芯对故障电芯持续放电发热发生危险。

  总的来说,无论是主动安全性还是被动安全性,电动汽车和传统汽车对于安全性的基础要求并无不同。只是在被动安全的车内乘员保护上,由于结构的不同,电动车对于局部安全设计的「标准」和「实现途径」有不同之处。所以传统燃油车和电动汽车相比,在安全性实现的难度上是相当的。因此,在安全性上也是大致相当的。

  稍微懂一些汽车基础理论的鹏友都知道,汽车的被动安全性能指的是汽车在发生碰撞事故时对车内乘员及车外行人的保护,主要由两方面决定:

  二是约束系统,包括安全带、气囊等。约束系统模块设计是在车体结构设计的基础上,对安全带、安全气囊、座椅等涉及乘员保护的零部件做到合理匹配以达到保护车内乘员的目的。

  那么,电动车与传统燃油车在约束系统模块设计方面是几乎相同的,这里不再赘述,下面主要介绍两者在结构安全设计方面的异同点。

  首先,电动车与传统燃油车在结构安全设计方面的思路是一致的,车身结构设计都要满足以下两点基本要求:

  1、在溃缩变形区域尽可能多的吸收碰撞能量,尽可能降低车体的减速度以缓解车内乘员受到的冲击;

  2、尽量降低车体侵入量,确保碰撞后乘员舱区域的有效生存空间,保证乘员易于逃脱和进行车外救护。低的减速度与小的侵入量,存在一定的对立,通过合理平衡设计,可以化对立为统一。

  电动车相比传统燃油车在结构上最大的不同之处在于动力总成和传动系统。纯电动汽车电驱系统尺寸相比传统燃油车动力总成尺寸更小,传动系统也有所简化,对结构安全设计来说电动车的布局具有巨大的天然优势。

  对于前驱布置的电动车,相比同尺寸级别的燃油车,前机舱溃缩吸能空间(D1+D2)能增加200~300mm,因此机舱布置灵活性更好,前纵梁和副车架结构设计自由度更大,可以完全抛开燃油车由于发动机和变速箱尺寸过大带来的诸多设计约束。

  由于电驱总成尺寸较小,纯电动车更容易设计为后驱布置。对于后驱布置的纯电动车型,前机舱溃缩吸能空间可以增大600~800mm,整个前机舱有非常充足的溃缩吸能空间。通过合理设计,纯电动车前碰的车体减速度相对于传统燃油车能够更好的降低25%~40%,可以大幅度降低对乘员的伤害。同时,发动机罩下部空间更大,更有助于对行人保护结构设计。

  电动车电池包布置在乘员舱地板下部,侵占了地板Z向高度,因而无法布置较强的地板加强梁,造成前纵梁后端只有少数强的支撑。前碰时易引起纵梁根部及脚踏板处较大的车体侵入量,不利于乘员保护。

  相比电动车,传统燃油车驾驶员脚步空间更足,可以设计较大截面的地板加强梁,将前纵梁和地板横梁牢固连接。针对此问题电动车的车体结构采用多传递路径和多环状结构设计。每一条路径都能将前碰撞力逐步分散传递到车身后端,且主要力传递路径形成多环形结构,互为支撑,在前碰、侧碰、后碰等各种碰撞工况下均可大大降低局部集中受力过大,阻止碰撞事故车体的侵入。

  相对于传统燃油车,虽然电池包的布置给安全性能设计带来了不小的挑战。但只要车体结构设计合理,充分的发挥纯电动车溃缩吸能空间大的优势,纯电动车相对于燃油车可以更安全。

  如果说前面的电动车结构安全设计仍然没脱离传统设计的范畴,那么下面的高压安全就是电动车所特有的安全设计了。

  基于电动车的特点,在传统设计的基础上,被动安全性能开发必须要增加对于高压安全的考虑。包括碰撞发生时及碰撞后动力电池的完整性、安全性,电控、高压线束等高压部件的安全性。电池在高速碰撞后的安全性,如是否会着火、爆炸、导致人员触电、释放有害化学气体等诸多问题,都是关乎每位消费者生命财产安全的大事,下面我们来看看在高压安全设计上,需要做哪些考量:

  在设计前期,要最大限度地考虑各工况下车体变形的侵入边界,将电池组布置在该安全边界之内。电池包前后和两侧都要设计充分的防护结构和缓冲空间。对于前碰,设计前副车架中部弯折变形,并加强副车架后安装点保证不脱落,可以有效的预防副车架整体后移撞击到电池包。

  对于侧碰,第一步是要定义门槛梁到电芯之间的距离,距离越大,碰撞缓冲空间就越大,电池模组受挤压的概率就越小。再通过采用超高强度钢材,合理设计门槛梁,座椅安装横梁等侧面结构尽可能多的吸收碰撞能量。同时,电池包侧面采用铝型材,通过多个螺栓直接与门槛梁直接连接,同时电池包内置多个侧向支撑铝型材,可极大的提升电池包本体的抗变形能力。

  当车辆发生某些特定的程度的碰撞时,SRS(安全气囊控制器)会发出碰撞信号,VCU(整车控制器)检测到SRS发出的碰撞信号后迅速执行高压系统紧急下电,将高压电紧急泄放至安全电压。

  异常电流相对较小时由继电器进行带载切断主回路;异常电流比较大时,高压回路FUSE熔断切断主回路,保证继电器及其他高压部件不受影响;在极限情况下,如继电器粘连,同时FUSE异常时,电芯内部的FUSE会熔断,起到对电池电气的多重保护。

  除了外部的结构设计,电池包本体还要从化学、电气、机械、功能四个维度进行安全防护设计,等于给高压安全上了双保险。

  电池舱要增加隔离膜涂层阻燃结构和防爆阀设计,增加Fuse过热保护,泄压阀等安全设计等;PACK层面需要完善的监控与BMS控制管理系统,内置高温防火隔层,高强度箱体安装机械式防爆阀有效的起到平衡压力隔绝空气的作用。并达到一定防水防尘标准,进一步提升在恶劣天气下的电池安全。

  2019年第二批C-NCAP碰撞测试中,9款车型有4款新能源车,其中小鹏、威马和蔚来均获得了五星评价。来自小鹏的G3纯电动SUV,以乘员保护得分率96.5%、行人保护得分率70.34%、主动安全得分率94.09%,总得分率为92.2%,成为四款新能源车中得分最高者,其乘员保护得分率超过奥迪Q5L。尤其值得一提的是,在C-NCAP最严苛的64公里偏置碰撞中,G3驾驶员脚部最大侵入量仅为8mm,前向碰撞中人员减速度仅为燃油车的75%,接近行业极致。是对自身的安全实力,甚至是纯电车型车辆安全的一次正名。

  高得分,印证了高安全,事实上只要通过合理设计,充分的发挥纯电动车溃缩吸能空间大的优势,纯电动车相对于传统燃油车可以在被动安全领域做得更出色。

  在新能源汽车还没有发展之初,关于汽车安全,常说的也就是主动安全以及被动安全。当时也出现了诸如“铁皮厚的车更安全”的说法,后来早已被多方验证为谣言。

  如今,新能源汽车蒸蒸日上,发展的路上确实出现了大大小小的安全事故,尤其以动力电池安全问题最引人关注。更是引发了灵魂拷问“传统燃油车相比电动汽车更安全吗?”。

  对于车身强度来说,理论上在取得相同碰撞成绩的前提下,电动车相对于燃油车车身强度应该更高才是。因为碰撞速度一致,但是电动车普遍比燃油车质量大,那么碰撞能量就更大,要想取得和燃油车相同的成绩那么就必须加强车身强度。同理可推就算是碰撞成绩比燃油车差一等,但从车身强度来说,电动车也并不一定比燃油车弱。

  作为“造车新势力”中的一员,威马汽车在2019年成为首家完成安全测评的造车新势力,通过乘员保护、行人保护及主动安全上的优秀表现,获得了C-NCAP五星安全认证。

  主动安全防护虽说能够防范于未然,最大限度的防止事故发生,但谁也不知道明天和意外谁先到达,当真正发生意外事故时,车辆的被动安全才显得很重要。它将是乘员最后的屏障。主动安全算“软实力”的话,那么被动安全就是“硬实力”。

  在车辆的被动安全的车身结构方面,威马汽车以五星安全为标准,自主设计研发高强度车身结构和电池碰撞防护结构。在轻量化及安全性的维度下,威马EX5的车身大量使用了高强度钢(占车体重量的75.2%)和1200MPa以上的超高强度钢(占车体重量的18.1%)。高强度钢及超高强度钢的应用能够使得车辆在钢板厚度相同的情况下强度高出很多。

  威马的“塔式受力传递结构”,能够使碰撞力经过车身传递逐层分解,大大降低乘员舱及电池包的损伤。此外,车身侧面使用双框架设计保证侧碰时有抵御侧面冲击力的能力。框架外采用1500MPa热成型钢,框架内侧采用1000MPa以上超高强度钢,打造侧面防护安全结构。

  威马汽车为了安全性,不光在车身强度上做文章,同时在车内乘员保护方面,如前排高度可调预紧限力安全带、后排两侧三点式限力安全带、前排双安全气囊(0.03s内迅速充气打开)及侧部安全气囊(0. 007s内迅速充气打开)、前后一体式侧窗安全气帘,以及后排ISO-FIX儿童安全座椅接口等,利用完备的安全配置对乘员进行尽可能全面的被动保护。

  其中,安全带预收紧功能在碰撞前以0.02s的速度快速拉紧织带,将驾驶员牢牢固定在座位上。后排三点式限力安全带,分别作用于胸、腹部、骨盆三点,给予后排乘员周全的安全防护。前后一体式侧窗安全气帘充气区域0.35㎡,覆盖整个车窗,有很大成效避免车内前后排乘员在碰撞时与车身侧面或者车外硬物非间接接触,起到良好的保护作用。

  主动安全对汽车的整体安全很有大的作用。近年来,无论是传统车企亦或是造车新势力都选择在主动安全上更进一步,在源头上将事故发生的概率降到最低。而作为全新的开发平台,电动车相对于传统车企更容易打破常规,从设计初期就更关注主动安全的开发,不敢说比燃油车强,至少在这方面敢说不至于落后。

  威马在这方面,不仅在同级别纯电动车型中第一个搭载了博世最新的ESP 9.3电子稳定控制管理系统,还与博世联合研发了威马Living Pilot智行辅助系统。

  搭载了博世ESP 9.3电子稳定控制管理系统的威马EX5,具备了包括ABS防抱死系统、EBD电子制动力分配系统、TCS牵引力控制系统、VDC动态控制系统在内的17项车身稳定系统,能帮助驾驶员在不同路况下拥有更佳的车辆行驶稳定性,尽可能保障行车安全。

  电池安全:自主研发电池包平台技术、防水防尘IP68级别、4层物理防护冲击保护

  对于消费者关心的电动车电池安全,电池包的安全防护在整车中几乎都是最高级别,虽说由于电池特性原因,确实有起火事故发生,但是相对于燃油车的自燃比例也是极低的。

  威马汽车拥有独立自主研发的电池包技术,除电芯外所有电池包核心技术均自主掌握,包括热管理、安全防护、充放电管理等,使得动力电池在性能以及安全性上能达到更高的水准。

  威马的电池包能狗匹配兼容国内大多数供应商的电芯,采用VDA(德国汽车工业联合会)标准的方形封装工艺,以高强度材料作为封装材料,使得电池包拥有重量轻、硬度强的特点,能够让电池在发生失控时不容易膨胀,增强电池安全。

  整个电池包采用IP68级防水防尘标准,即使电池包在水下一米8小时也能良好密封。此外,严格执行国标对电池包进行火烧、过充电保护、高海拔、短路保护等高标准共16项安全测试,均一次性通过,并且多项测试成绩远超国标。

  电池壳体方面,设计了4层物理防冲击保护。箱体外壳使用了DP780高强度钢并通过加设加强筋,使电池包坚韧稳固,能很好抵御外部碰撞和挤压。壳体内部边沿和四角设置缓冲区,即使严重碰撞也无法伤及电池。

  此外,电池包底部喷涂高分子涂层,兼具隔音、防石子冲击、防水防火等作用。电池模组采用铝制中空外保护设计,受到冲击后外壳溃缩,为电池提供最后一层保护。

  其实关于谁更安全的讨论,并不是一定要分出谁强孰弱,只为了告诉消费者,电动车虽说现在还有很大的发展空间,但是作为一家公司,没有人敢拿安全开玩笑。作为有责任感的企业一定是把消费的人安全放第一位,为大家带来安全可靠的产品。