《電動客車安全技術條件》系列國家標準解讀

周科，姚波，王勇，劉偉

（重慶車輛檢測研究院有限公司 國家客車質量監督檢驗中心，重慶 401122）

《電動客車安全技術條件》系列國家標準解讀

周科，姚波，王勇，劉偉

（重慶車輛檢測研究院有限公司 國家客車質量監督檢驗中心，重慶 401122）

對《電動客車安全技術條件》的每項條款進行解讀，并與現行的相關國家標準要求進行對比，對比的結果可加深電動客車相關技術人員對《電動客車安全技術條件》的理解。

電動客車；安全；國家標準

CLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988 (2017)07-23-04

電動汽車作為 21 世紀綠色環保汽車，其市場化前景已成必然。隨著國家“863”計劃的全面實施，混合燃料動力汽車、電動汽車等一系列節能環保汽車的開發研究工程相繼啟動,對電動汽車安全性進行分析和研究，建立電動汽車安全標準將勢在必行[1]。在我國，2016年11月，工信部發布了《關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監管工作的通知》及《電動客車安全技術條件》[2]，通知要求：自2017年1月1日起，電動客車安全國家標準出臺前，所有新生產的新能源客車暫按《電動客車安全技術條件》的要求執行。

《電動客車安全技術條件》以下簡稱文件，適用于車長大于等于6m的電動客車，包括純電動客車/城市客車、混合動力客車/城市客車（含插電式和增程式），燃料電池客車/城市客車可參照使用，文件規定了電動客車的安全技術要求和試驗方法。包含：電動客車的防水防塵性能、防火性能、可充電儲能系統性能、整車控制系統性能、安裝車載終端和遠程監控的要求、充電安全要求、車輛碰撞防護的要求以及整車結構等的要求。

1、防水防塵性能

文件對B級電壓電氣設備的防護等級、客車的涉水試驗、客車的浸水試驗提出了具體的要求。

1.1 B級電壓電氣設備的防護等級

文件明確要求安裝在客艙地板以下且距地面500 mm以下的B級電壓電氣設備和與B級電壓部件相連的連接器（充電口除外）以及安裝在車頂且無防護裝置的B級電壓電氣設備（受電裝置除外）的防護等級按照GB 4208—2008[3]的試驗條件進行檢驗，且其防護等級應不低于IP67，即：

1）在防塵方面，其防護等級為“6”，要求塵埃無法進入外殼，已經是GB 4208—2008規定的防止固體異物進入的防護等級的最高等級；

2）在防水方面，其防護等級為“7”，即：可防短時間浸水影響，在浸入規定壓力的水中經規定時間后，外殼進水量不致達到有害程度。

由上可知，文件極大的提高了B級電壓電氣設備的防水防塵防護等級的要求，主要考慮到B級電壓電氣設備，如果防塵防水能力弱，極易造成電池短路，影響使用安全，近幾年電動客車因電池受到雨水浸泡而出現自燃的事故就有多起，起火原因便是電池包進水導致線路短路進而引發燃燒。因此提高B級電壓電氣設備的防護等級是很有必要的。

1.2 涉水試驗

文件要求：車輛在30 cm水深的水池中，以5～10 km/h的速度行駛500 m，完成涉水試驗，時間3～5 min；若水池長度小于500 m，需要進行幾次，總時間（包括在水池外的時間）應少于10 min。表1為文件與GB/T 18384.3—2015[4]關于涉水試驗要求的差異：

表1 涉水試驗要求的差異

對比發現，文件加嚴了對電動客車涉水試驗的要求,主要體現在：1.試驗要求的水更深；2.客車試驗時，在水的時間更長。此外，新要求還規定了：車輛涉水試驗完成后10 min內，按照GB/T 18384.3—2015中7.2的絕緣電阻測量方法完成測量，總絕緣電阻值應大于1 MΩ。

1.3 浸水試驗

文件要求：車輛在退電狀態，在水深50cm水池浸泡24h，之后打開總火開關，并將點火開關開至ON檔，2 h內車輛不起火、不爆炸。此要求與B級電壓電氣設備的防護等級的提高是呼應的，對客車的防水性能的可靠性提出了更高的要求。

2、防火要求

文件對客車的內飾材料、B級電壓部件所用絕緣材料、可充電儲能系統內使用的阻燃材料、可充電儲能系統（或安裝艙體）與客艙之間使用阻燃隔熱材料的燃燒性能/燃燒等級進行了具體的要求，并為了防火安全，提出了電動客車應具備的火災檢測，自動滅火等功能。

2.1 電動客車材料的燃燒性能/燃燒等級

（1）要求車身內飾材料的阻燃性能按 GB 8410—2006[5]的方法試驗，其水平燃燒速度應小于等于50 mm/min，高于GB 8410—2006規定的汽車內飾材料的燃燒速度不大于100 mm/min的要求。

（2）要求B級電壓部件所用絕緣材料、可充電儲能系統內所用阻燃材料的阻燃性能應符合GB/T 2408-2008[6]規定的水平燃燒HB級，垂直燃燒V—0級。根據GB 8410—2006，在水平燃燒試驗方面，根據試樣的燃燒特性，將材料分成HB、HB40和HB75級。在垂直燃燒試驗方面，根據試樣的行為，把材料分為V-0、V-1和V-2級，V-0級已是材料在垂直燃燒方面，最高的阻燃等級。

（3）要求B級電壓電纜防護用波紋管及熱收縮雙壁管的溫度等級應不低于125 ℃，熱收縮雙壁管的性能應符合QC/T 29106—2014中附錄B的要求,波紋管的性能應符合QC/T 29106—2014中附錄D的要求。即：該條詳細要求了B級電壓電纜防護用的熱收縮雙壁管及波紋管的性能。

（4）可充電儲能系統（或安裝艙體）與客艙之間應使用阻燃隔熱材料隔離，阻燃隔熱材料的燃燒性能應符合GB 8624—2012[7]中規定的A級要求，即：阻燃隔熱材料應采用不燃材料（制品）。此外，阻燃隔熱材料還應按GB/T 10294—2008[8]進行試驗，在300 ℃時導熱系數應小于等于0.04 W/（m·K），即：要求材料具有較慢的熱傳遞性能。

（5）發動機艙(若有)應裝備發動機艙自動滅火裝置，啟動工作時應能通過聲或光信號向駕駛人報警。此條在GB 7258-2012[9]屬于發動機后置的客車的常規要求。

（6）可充電儲能系統應具備火災檢測自動報警功能，應在駕駛區給駕駛員提供聲或光報警信號。

通過對以上條款分析，文件從材料的燃燒性能/燃燒等級以及整車防火措施配置等方面提出的具體的要求，由于電動客車發生的主要事故便是燃燒，因此，文件要求材料的燃燒性能/燃燒等級要達到現有國家標準的最高水平，或者高于國家標準要求。

3、可充電儲能系統性能

可充電儲能系統（動力電池）是電動客車的關鍵部分。電動客車的動力電池，具有高能量密度且其內部含有大量的化學液體，在動力電池發生故障時，可能會發生爆炸，動力電池內部的化學液體可能會泄漏，并對車內乘員造成傷害。因此，可充電儲能系統的安全性顯得格外重要。

為了對電動客車車載可充電系統的核心化學危險源進行安全性評價與管控以及在車輛的蓄電池系統發生熱失控時，確保車內乘客的人身安全，文件在現有的電動汽車安全要求下，新增加了對蓄電池單元熱失控試驗以及可充電儲能系統熱失控擴展試驗的要求，其詳細為：

（1）蓄電池單元按照文件中的熱失控測試條件進行試驗，測試對象不應發生起火、爆炸。

（2）可充電儲能系統按照文件中的熱失控擴展測試條件進行試驗，測試對象應滿足如下要求：在不拆卸測試樣品的前提下：a)如果未發生熱失控，試驗通過。b)對于蓄電池包級別，熱事故信號發出后5分鐘內沒有發生外部起火或爆炸，試驗通過。對于整車級別，在不拆卸測試樣品的前提下，熱事故信號發出后5分鐘內沒有發生外部起火或爆炸，且沒有煙氣進入乘客艙，試驗通過。

此外，文件要求可充電儲能系統安裝艙體應與客艙隔離(引風裝置除外)，保證乘客不能觸及到可充電儲能系統。若從客艙引風為可充電儲能系統調節溫度，則引風口應配置煙霧控制裝置，保證有害氣體不能從進風口進入客艙。在GB/T 19751—2005[10]中要求：動力蓄電池艙應盡可能與乘客艙隔開。動力蓄電池艙應確保均勻散熱和通風，使車輛運行過程中或過程后，動力蓄電池處于安全允許的溫度范圍內，動力蓄電池排出的有害氣體能安全地逸到大氣中，不允許排到乘客艙。通過對比發現，現有文件要求可充電儲能系統安裝艙體與客艙隔離比GB/T 19751—2005的要求更加嚴格。

在安全裝置方面，文件要求可充電儲能系統應安裝維修開關和熔斷器，要求蓄電池包設有泄壓和透氣裝置，泄壓壓力不大于50 kPa。

由上可知，文件增加并加嚴了現有標準對可充電儲能系統的要求。新增加了蓄電池單元熱失控，蓄電池包熱失控擴展的試驗要求，并明確要求可充電儲能系統安裝艙體與客艙隔離，以使電動客車更加安全。

4、控制系統

在整車控制系統方面，文件要求：

（1）整車控制系統應保證當制動信號和加速信號同時發生時，應只響應制動信號。即：制動優先，保證客車的安全。

（2）車輛在行駛過程中，出現需要整車主動斷B級高壓電的車輛異常情況時，在車速大于5 km/h時應保持轉向系統維持助力狀態或至少保持轉向助力狀態30 s后再斷B級電。即在行駛中，如果發生異常斷電，轉向助力不會立即失效，保證客車的行駛安全。

5、車載終端和遠程監控

文件要求電動客車安裝車載終端，并實現和監控平臺數據通訊，這樣可對客車進行監控，標定和定位，以保證客車的安全。

6、充電安全

電動汽車充電安全是一項最基本的要求,文件要求，當整車具備多個充電接口時，充電時不工作的充電接口應不帶電，此外，車輛的充電插座應設置溫度監控裝置，該裝置應能根據溫度變化傳送相應信號給車輛，用于實現車輛接口的溫度監測和過溫保護功能。此要求能夠有效避免發生人員觸電、設備燃燒等事故，保證充電時對電動汽車以及使用者的安全。

7、車輛碰撞防護要求

文件主要針對電動客車在帶電狀態下，受到碰撞或者翻車時，為保證乘員的安全，提出以下的安全要求：

（1）可充電儲能系統未安裝在車輛頂部的電動客車，要進行碰撞試驗。試驗方法為：用移動變形壁障以50km/h± 1km/h撞擊處于整備質量下的靜止帶電車輛（車輛的可充電儲能系統荷電量(SOC)30%～50%且處于上電狀態）的最薄弱位置(最薄弱位置主要考慮動力電池安裝及整車防護條件，如車輛側面安裝有動力電池，則優先選擇車輛側面進行碰撞)。

（2） M2和M3類中的B級、Ⅱ級、Ⅲ級電動客車要按照GB 17578-2013[11]的試驗方法對帶電客車（車輛的可充電儲能系統荷電量(SOC)30%～50%且處于上電狀態）進行上部結構強度試驗。

對電動客車進行碰撞及上部結構強度試驗后，文件要求試驗結果符合GB/T 31498-2015[12]中規定的防觸電保護要求、電解液泄露要求、REESS要求。由此可知，碰撞試驗均是在客車帶電的狀況下進行的，試驗方法更加貼近客車受到碰撞時的實際狀況，在碰撞試驗后，文件主要關心電動客車的防觸電保護性能、電解液泄露是否對乘員造成傷害、REESS的移動范圍以及REESS是否發生爆炸等安全方面。

8、整車結構要求

（1）文件規定了電動客車每層及每個分隔艙的出口最少數量，表2為文件與GB 13094-2007[13]關于出口數量對比。

表2 出口數量對比

此外，文件要求：對于電動客車，不論撤離艙口數量有多少，只能計為一個應急出口。由此可知，為了電動客車發生故障時，乘客的逃生安全，文件極大的加嚴了撤離艙口的數量以及應急出口的數量的核算。

（2）要求操作乘客門應急控制器8 s內應使乘客門自動打開或用手輕易打開到相應的乘客門引道量規能通過的寬度。此要求相對于GB 13094-2007，增加了乘客們打開的時間要求。

（3）要求撤離艙口距可能給使用撤離艙口的乘客帶來危險的設備（如B級電壓系統等）應大于等于 100 mm，否則應加以隔離。

（4）在車輛配置方面，相對于傳統客車，文件增加了對電動客車采用動力轉向系統以及電動客車前風窗安裝除霜、除霧裝置的要求。

由此可見，為了保證電動客車的安全，文件相對于現有的國家標準，極大的加嚴整車結構及整車配置方面的要求。

9、結論

（1）涉及到電動客車安全方面，文件的要求比現行的相關國家標準更加嚴格；

（2）文件中，采用的試驗方法針對性更強，尤其體現在車輛碰撞方面，文件要求碰撞試驗均是在客車帶電的狀況下進行的；

（3）針對電動客車安全，在試驗方面，在現有的相關國家標準基礎上，新增加對電動客車進行浸水試驗、對蓄電池單元進行熱失控試驗以及對可充電儲能系統熱失控擴展進行試驗的要求。

（4）針對電動客車安全，在車輛配置方面，在現有的相關國家標準基礎上，新增加車載終端和遠程監控的安裝，采用動力轉向系統以及電動客車前風窗安裝除霜、除霧裝置的要求。

（5）在整車控制系統方面，相對于傳統客車，要求：1.制動優先，保證客車的安全；2. 在行駛中，如果發生異常斷電，轉向助力不會立即失效，保證客車的行駛安全。

[1] 楊劍. 電動汽車的安全性分析[D]. 湖南大學,2005.

[2] 工業和信息化部關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監管工作的通知[EB／OL]．http：//www.miit.gov.cn/n1146285/n1146352 /n3054355/n3057585/n3057592/c5361197/content.html.2016-11-15.

[3] GB 4208-2008 外殼防護等級(IP代碼) [S].北京：中國標準出版社,2008.

[4] GB/T 18384.3—2015, 電動汽車安全要求第2部分：操作安全和故障保護[S]. 北京：中國標準出版社,2015.

[5] GB 8410-2006，汽車內飾材料的燃燒特性[S]. 北京：中國標準出版社,2006.

[6] GB/T 2408-2008, 塑料 燃燒性能的測定 水平法和垂直法[S]. 北京：中國標準出版社,2008.

[7] GB 8624-2012,建筑材料及制品燃燒性能分級[S]. 北京：中國標準出版社,2012.

[8] GB/T 10294-2008 絕熱材料穩態熱阻及有關特性的測定 防護熱板法[S]. 北京：中國標準出版社,2012.

[9] GB 7258-2012, 機動車運行安全技術條件[s]. 北京：中國標準出版社,2012.

[10] GB/T 19751-2005，混合動力電動汽車 安全要求[S]. 北京：中國標準出版社,2005.

[11] GB 17578-2013,客車上部結構強度要求及試驗方法[S]. 北京：中國標準出版社,2013.

[12] GB/T 31498-2015 電動汽車碰撞后安全要求[S]. 北京：中國標準出版社,2015.

[13] GB 13094-2007, 客車結構安全要求[S]. 北京：中國標準出版社,2007.

National standards interpretation for safety specification of electric coach

Zhou Ke, Yao Bo, Wang Yong, Liu Wei
( Chongqing Vehicle Test & Research Institute, National Coach quality Supervision&Testing center, Chongqing 401122 )

Each item of safety specification for electric coach are interpreted. The safety specification are compared with the relevant national standards, and the Comparison result can deepen the understanding of the safety specification for Electric coach technicians.

Electric coach; safety; National standards

U467

：B

：：1671-7988 (2017)07-23-04

周科（1982—），男，工學碩士，工程師，就職于重慶車輛檢測研究院有限公司 國家客車質量監督檢驗中心。主要從事汽車試驗與研究工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.07.010