新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化體系構(gòu)建
——評《電動汽車動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計》

桑曉明，劉 會

(廣州工商學(xué)院，廣東 佛山 528000)

隨著我國新能源汽車技術(shù)的進(jìn)步，電動汽車的優(yōu)勢逐步凸顯，被越來越多的人接受，市場銷量逐年增加。動力電池作為新能源汽車的動力來源，對新能源汽車的安全具有重大影響，一旦電池質(zhì)量不合格，就可能引發(fā)后續(xù)一系列的自燃、爆炸等事故，嚴(yán)重威脅人們的生命健康。新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，必須嚴(yán)格遵守國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建企業(yè)安全文化體系，全員參與并嚴(yán)格執(zhí)行，確保動力電池的生產(chǎn)過程安全和產(chǎn)品安全。

王芳等著的《電動汽車動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計》一書共有10個章節(jié)：第一章簡述了新能源汽車的發(fā)展，指出汽車安全事故的危害；第二章從動力電池系統(tǒng)、動力電池技術(shù)、電芯設(shè)計技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、電連接技術(shù)、電池管理系統(tǒng)(BMS)技術(shù)和鋰電池標(biāo)準(zhǔn)化體系等方面介紹了動力電池系統(tǒng)技術(shù)；第三章從企業(yè)安全文化建設(shè)、產(chǎn)品安全規(guī)則、產(chǎn)品安全評估和評審等方面介紹了產(chǎn)品安全規(guī)則與流程；第四章分析了動力電池安全系統(tǒng)；第五章至第九章分別從電氣安全設(shè)計、機(jī)械安全設(shè)計、功能安全設(shè)計、化學(xué)安全設(shè)計和產(chǎn)品安全驗證等方面介紹了電池系統(tǒng)安全；第十章分析了國內(nèi)外鋰動力電池法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系。

1 研究背景

2019年，廣東省佛山市積極響應(yīng)國家號召，認(rèn)真貫徹落實國家、省關(guān)于發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的決策部署，依托當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢和發(fā)達(dá)的制造業(yè)基礎(chǔ)，將新能源汽車作為優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，積極引進(jìn)項目、加大政策支持，努力將新能源汽車產(chǎn)業(yè)打造為佛山市的支柱型產(chǎn)業(yè)，并取得良好成效。

佛山市是國內(nèi)布局和發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的先發(fā)地區(qū)之一。以南海區(qū)“廣東新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地(仙湖氫谷)”、高明區(qū)“現(xiàn)代氫能有軌電車修造基地”為主要載體，構(gòu)建了涵蓋上游制-儲-運-加氫能基礎(chǔ)設(shè)施、中游氫燃料電池核心部件和動力總成、下游氫能源汽車制造以及研發(fā)檢測與配套服務(wù)等環(huán)節(jié)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈條，匯集了超過90家涉氫企業(yè)和科創(chuàng)平臺，推動佛山市成為國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建最完善的領(lǐng)軍城市。愛德曼、廣東重塑、探索汽車、海德利森、飛馳汽車和中車四方等已逐步成為行業(yè)頭部企業(yè)，燃料電池電堆及系統(tǒng)、燃料電池汽車等核心產(chǎn)品市場占有率位居全國前列。

佛山市新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，為了促進(jìn)新能源汽車更好更快地推廣，就必須保證新能源汽車動力電池的安全，消除人們的消費顧慮。基于此，本文作者構(gòu)建了佛山市新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化體系，以期為促進(jìn)佛山市新能源汽車產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展提供參考。

2 新能源汽車動力電池的常見問題

新能源汽車電池產(chǎn)品測試驗證時間不足。我國對新能源汽車企業(yè)實行補貼政策，補貼周期為一年一次。新能源汽車開發(fā)周期一般在一年以上，為了符合國家的補貼周期，新能源汽車企業(yè)不得不采取措施，壓縮電池能量的測試驗證時間、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，如減少隔膜厚度、增加電池活性材料等。這些舉措雖然會提高電池的比能量，但是存在著極大的安全隱患。

新能源汽車經(jīng)過長期使用后，電池老化嚴(yán)重。一般來說，電池的防水性能較差，尤其是經(jīng)過長期使用之后，新能源汽車動力電池的防水性能進(jìn)一步降低，一旦車輛進(jìn)水，就會產(chǎn)生短路問題。除此之外，電池系統(tǒng)以及充電機(jī)高壓電器發(fā)生老化之后，容易導(dǎo)致電池發(fā)熱、接觸器表面燒損等問題。電池焊接點內(nèi)部容易產(chǎn)生空隙，并顯著增加阻抗。這也容易導(dǎo)致電池發(fā)熱，繼而出現(xiàn)熱失控。

BMS廠商和充電機(jī)廠商并未嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，動力電池管理系統(tǒng)本應(yīng)具有良好的斷電保護(hù)功能，但是相關(guān)生產(chǎn)廠家為了降低生產(chǎn)成本、壓縮生產(chǎn)時間，忽視相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致新能源汽車動力電池的充電機(jī)使用感降低、安全保障性降低等，留有較大的安全隱患。

3 新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化

3.1 體系建立

結(jié)合我國新能源汽車動力電池的發(fā)展現(xiàn)狀、動力電池企業(yè)安全生產(chǎn)現(xiàn)狀，以及企業(yè)安全文化體系構(gòu)建的原則，將新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化體系分為5個二級指標(biāo)，即新能源汽車動力電池安全生產(chǎn)環(huán)境、員工安全行為、企業(yè)安全教育培訓(xùn)、企業(yè)安全管理措施和企業(yè)安全管理環(huán)境等。每個二級指標(biāo)下，又分別包含一定數(shù)量的三級指標(biāo)，如表1所示。

表1 新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)安全文化指標(biāo)體系

一、二、三級指標(biāo)涉及到新能源汽車動力電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各個主體，如一線生產(chǎn)員工、管理層、制度安排等。該指標(biāo)體系，基本可以作為衡量新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化指標(biāo)體系。

3.2 體系指標(biāo)權(quán)重的計算

不同的指標(biāo)對新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化體系影響程度不同，因此需要選取合適的指標(biāo)計算方法，根據(jù)各個指標(biāo)對整體的影響程度，來確定每一個指標(biāo)的權(quán)重，以便更加科學(xué)地構(gòu)建新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)的安全文化體系。熵值法是根據(jù)數(shù)據(jù)包含的信息熵的大小來確定權(quán)重的數(shù)值，計算得出的權(quán)重可以充分反映出各個指標(biāo)所包含的效用值，具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢。采用熵值法來計算指標(biāo)權(quán)重，具體計算方法如下。

①確定數(shù)據(jù)的初始矩陣。假設(shè)評級方案(i)的數(shù)量為m，評價指標(biāo)的個數(shù)(j)為n，則數(shù)據(jù)的初始矩陣為：

X={xij}，i=1，2，3…m；j=1，2，3…n

(1)

②對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。指標(biāo)對安全文化體系的影響有正有負(fù)，不同影響的指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化方法也不同。由于本文確定的新能源汽車動力電池安全文化體系指標(biāo)均為正向指標(biāo)，只介紹正向指標(biāo)(yij)的標(biāo)準(zhǔn)化方法：

(2)

經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理之后，指標(biāo)矩陣變?yōu)椋?/p>

Yij={yij}，i=1，2，3…m；j=1，2，3…n

(3)

③熵值(ej)公式：

(4)

④權(quán)重(ω)計算公式：

(5)

4 結(jié)語

新能源汽車是當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流趨勢，佛山市依托當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢和發(fā)達(dá)的制造業(yè)基礎(chǔ)，積極發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，有利于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。新能源汽車動力電池的安全與人們生命安全緊密相關(guān)，因此，新能源汽車動力電池生產(chǎn)企業(yè)必須嚴(yán)格把控生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建立企業(yè)安全文化，在潛移默化中提高公司全體員工的安全意識、規(guī)范員工的操作行為。《電動汽車動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計》一書總結(jié)了行業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗得失，集合行業(yè)多家企業(yè)的技術(shù)專家以及高校院所的專業(yè)人士，將動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計的原理、方法、流程、工具、測試和標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容整理成書，以指導(dǎo)企事業(yè)單位的概念論證、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)研究、售后服務(wù)，為行業(yè)整體技術(shù)水平的提升和新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展保駕護(hù)航。本書可作為部分大專院校的輔助教學(xué)用書，指導(dǎo)學(xué)生對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)有更直觀的認(rèn)識。

書名：電動汽車動力電池系統(tǒng)安全分析與設(shè)計

作者：王芳等 編著

ISBN：9787030496218

出版社：科學(xué)出版社

出版時間：2016-09-01

定價：￥98.00元