純電動汽車涉水淺議

江蘇省連云港中等專業學校 鄭洋洋，吳 穎

汽車涉水是個老話題了，在人們的潛意識里，電動汽車和手機、iPad等電子產品一樣，對于水這種東西還是敬而遠之比較穩妥。但話說回來，汽車作為交通工具，使用環境非常復雜，行駛過程中難免要涉水行駛。對于增長態勢迅猛的電動汽車而言，涉水對整車性能和安全性的影響到底有多大，已經成為人們關注的焦點之一。很大一部分人認為，電動汽車其實就是一塊大大的動力電池，進水后引發的動力電池短路甚至漏電會更加危險；也有部分人認為，電動汽車沒有內燃機動力汽車配備的發動機和尾排系統，因此涉水能力要強于內燃機動力汽車。那么電動汽車涉水的危險系數到底有多高呢？

對于內燃機動力汽車和油電混合動力汽車而言，涉水行駛中，水容易進入氣缸，由于水是不可壓縮的，進入正在運轉的氣缸后，會使連桿彎曲、斷裂，發生搗缸等嚴重的機械事故。另外，排氣系統的三元催化轉化器和消音器也會受到水的損壞。

與內燃機動力汽車和油電混合動力汽車通過涉水路段時常用的“慢進穩出”策略稍有不同的是，電動汽車涉水時反而要采用勻速前進的策略，其主要的原因就是內燃機動力汽車和油電混合動力汽車如果沖入水的速度太快，水容易進入到進氣口導致發動機機械損壞，而電動汽車的動力裝置都是封閉運轉的，不存在這樣的問題。對于純電動汽車而言，由于不存在內燃機，不用擔心水進氣缸的問題，因此其涉水能力要遠遠高于燃油汽車，一般可以在水深40 cm的情況下正常行駛。

對于純電動汽車或混合動力汽車而言，最讓車主們擔心的實際上是一些高壓電氣化設備進水的問題。按照一般的推論，由于電動汽車是依靠輸出較高電壓的大電流驅動車輛前進的，而水是導電的，尤其是雨水，其所蘊含的雜質等成分更多，那就意味著導電性能更強，而一旦電動汽車漏電的話，后果不堪設想。但其實這是不少消費者對電動汽車的認識誤區。

其實，純電動汽車或混合動力汽車涉水過程中需要特別關注的是動力電池組的防水性能問題。純電動汽車或混合動力汽車的動力電池組重量較重，一般放置在車輛的底部，在路面積水較深時，動力電池組可能會被淹沒，此時動力電池組的防水性能就會顯得尤為關鍵（某些純電動公交車的動力電池組放置在車頂，其動力電池組的防水問題就相對容易解決些）。動力電池組的防水性能與動力電池組的設計緊密相關，特別是動力電池組熱管理系統的設計。風冷設計的動力電池組一般需要有進風口和排風口，因此水也有可能從風口進入動力電池組，但液冷設計的動力電池組則更容易提高其密封性。

電動汽車的動力電池組都是由封閉在金屬外殼內的電池單體組成的，是完全封閉的結構，動力電池組外殼防水標準是IPX7級，因此，動力電池泡在水中是不會有危險的。不少廠家也都做了安全測試，為了檢驗動力電池組的防水性能，廠家把動力電池組浸泡在水中24 h，然后對動力電池的各項性能指標進行檢測。此外，動力電池中的電解液對純度要求很高，根本不允許有水進入。因此，外部的水不可能進入動力電池內部造成短路，所以對乘客造成傷害的可能性微乎其微。即便出現了碰撞事故或救援人員需要切割車身救援的狀況，電動汽車的電源管理系統也會在檢測到短路或碰撞之后迅速放電，讓動力電池處于安全狀態。

在國家質檢總局發布的《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》中，就明確指出了考核電動汽車用動力電池單體和模組的安全指標及試驗方法。該標準對動力電池單體和模組的海水浸泡提出了檢驗要求：單體海水浸泡，電池滿充，浸入3.5%的NaCl溶液2 h，溶液整體浸沒電池，觀察1 h；模組海水浸泡，模組滿充，浸入3.5%的NaCl鹽水2 h，溶液整體浸沒模組，觀察1 h。且在《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統：安全性要求與測試方法》中，也更加詳細地指出了電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統所需要達到的安全級別，海水浸泡項目測試電池包或電池系統在車載狀態下發生浸沒等危險情況下的安全性，試驗條件也是浸入3.5%的NaCl鹽水2 h，要求無起火和爆炸等現象。

那么，純電動汽車或混合動力汽車的電路系統的短路問題呢？電動汽車的前艙內布局規整，核心部件（如電控系統、電動機等）都有充分的保護措施，電動機是全封閉的，無需跟外界連通，并且為了保證安全，電動汽車動力總成一般與線纜的輸入接頭都會符合IPX4或IPX5防護級別。上海市對于電動汽車的準入政策里面有一條強制性的標準——《電動乘用車運行安全和維護保障技術規范》（DB31T634—2012），該標準關于模擬涉水試驗的要求是：模擬電動汽車通過發大水的街道或水洼的情況，汽車應該首先在15 cm深的水池中，以30 km/h+3 km/h的速度行駛，涉水總時間為10 min，然后在30 cm深的水池中，以≥5 km/h的速度進行前進、后退行駛，涉水總時間為10 min。如果電動汽車要達成該涉水試驗，IPX7級的防水標準幾乎是必須要做到的。其實，許多電動汽車的防護級別，設計時已經達到了IP67級。

既然電動汽車有防護等級的約束及制定，那么是否就可以說明電動汽車可以隨便涉水呢？答案當然是否定的，動力電池組及驅動系統雖然被采用了層層防護，但車身結構還是和一般汽車沒有太大區別的，當積水超過車身一定深度后，車內還是會進水的，如果不提前采取自救措施，任性將電動汽車當潛水艇用的話，那么即使不被電到，也會被強大的水壓困在車內，后果很難估量。

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電器8大防水等級

由IEC（國際電工委員會）起草的IP防護等級數據顯示，電器防水等級共分為8個等級，從IPX1到IPX8。IP（Ingress Protection Rating）指的是防護安全級別，IP后的第1個數字為固態防護等級，第2個數字為液態防護等級。最高等級IPX8是個什么概念？表示車輛可以無限期沉沒在指定的水壓下，確保不因浸水而造成損壞。IPX4～IPX6代表設備可以防止飛濺、噴射等影響；IPX7代表防浸型設計，即使浸在1 m深的水（這里的1 m深的水不是路面的水深，而是沒過電氣設備的水深，差不多相當于車已經完全沉沒在水中的情況）中30 min水也不會進入內部。而電動汽車中，北汽旗下的紳寶D50的防水等級達到IPX5左右，這個級別基本能夠防止來自各個方向由噴嘴射出的水進入車輛而造成損壞；像騰勢和榮威E50這兩款車的整車防水等級已達到IPX7的標準，表示車輛浸在水中一定時間或水壓在一定的標準以下，可確保不因浸水而造成損壞。