什么才是“有價值”的電池安全實驗？

「電池安全」，這是一個老詞了，從可穿戴電子設備到電動汽車，圍繞這個詞所展開的技術研發(fā)與探索就沒有停止過。因為保證電池安全，背后的核心是保證「人」的安全。

因此，當電要替代油成為汽車主要的能源方式時，保證它的安全變成了一門必修課。

從全球各大車企的投入來看，我們毫不懷疑他們對于解決電動汽車「電池安全」的決心，但動力電池的運用時間還太短，最起碼在乘用車領域的大規(guī)模應用時間還太短，結果就是，行業(yè)內沒太多關于動力電池安全測試的通行方案。

目前，已有的測試方案也大多是從消費電子領域借鑒而來，通過針對汽車特別優(yōu)化后用于汽車測試。所以車企不僅要努力研發(fā)技術，還得讓用戶感知到自己對解決安全問題做出決心。

也就是說，做更加貼近用戶真實使用場景的實驗會是更好的解決方法，下面我們就展開來看看。

電池安全測試方法

動力電池安全測試可以劃分為兩個部分：電池包本體測試、電池管理系統(tǒng)測試。

一、電池包本體測試

電池包本體測試一般在設計驗證階段進行，目的是為了驗證電池包的設計/生產(chǎn)是否符合設計要求。

其中包含：溫度測試、機械測試、外部環(huán)境模擬測試、低壓電氣測試、電磁兼容測試、電氣安全測試、電池性能測試、濫用試驗測試等等。

這里面的試驗眾多繁雜，在這里主要介紹影響電池使用安全的電池包濫用試驗。

1、針刺測試

模擬電池遭到尖銳物體刺穿時的場景，因為異物刺入可能導致電池內部短路，試驗要求不起火不爆炸，這也是去年到現(xiàn)在被應用最火的測試方法。

它的優(yōu)勢是，可以模擬電池被外部物體穿刺出現(xiàn)的熱失控，觀察熱失控后的起火現(xiàn)象，然后針對性優(yōu)化。

缺點也很明顯，針刺大多數(shù)情況下只能模擬單個電芯短路后引起的熱失控，但在真實場景下受擠壓后可能不止一個電芯短路，那么熱失控的能力釋放也會不同。

2、鹽水浸泡

5% 鹽水長時間浸沒測試，電池功能正常，目前，新能源電池包防水防塵等級推薦是 IP67，汽車的使用環(huán)境惡劣，需要增強IP防護。

3、外部火燒

590℃ 火燒持續(xù) 130 s，電池無爆炸、起火、燃燒并且無火苗殘留。

4、跌落

電池在 1 m 高度下自由落體在鋼板上，電池殼體完整，功能正常。

5、振動測試

高頻振動模擬測試，要求電池包功能正常。

二、電池管理系統(tǒng)測試

電池管理系統(tǒng)的測試一般為軟件測試，在軟件功能開發(fā)過程中進行。與新興車企尚未量產(chǎn)的自動駕駛系統(tǒng)偏向于使用 C 語言而實現(xiàn)軟件設計不同，現(xiàn)今成熟的車企在進行電動車控制系統(tǒng)開發(fā)時，軟件一般采用以模型為基礎的MBD開發(fā)。

MBD 開發(fā)的優(yōu)點是能夠以圖形化的方式表達復雜的邏輯、代碼可讀性、可移植性、開發(fā)調試便利性等，同時可以利用成熟的代碼生成工具鏈，避免了手工代碼容易產(chǎn)生的低級錯誤。比如 MIL、SIL、HIL 等多項測試：

1、MIL（model in loops）模型在環(huán)測試，就是驗證軟件模型是否可以實現(xiàn)軟件功能，測試依據(jù)是由系統(tǒng)需求分解而來的軟件需求。

2、SIL（software in loops）軟件在環(huán)測試，對比模型自動生成的 C 代碼和模型本身實現(xiàn)的功能是否一致，使用simulink自身工具就可以進行。

3、PIL（processer in loops）處理器在環(huán)測試，目的是測試自動生成的代碼寫入控制器后，功能實現(xiàn)上是否與模型有偏差。PIL 看似無關緊要，但不重視會引起如調度問題、CPU load、堆棧溢出。

4、HIL（hardware in loops）硬件在環(huán)測試，測試控制器完整系統(tǒng)功能，一般會搭建控制器所在系統(tǒng)的測試臺架，使用電氣元件模擬傳感器（如溫度）和執(zhí)行器（如風扇負載）的電氣特性，驗證完整的系統(tǒng)功能。

三、整車試驗中電池測試

1、低溫耐久測試

主要測試冷啟動性能，一般在黑河等地進行，電池包的低溫充放電能力、低溫保護策略、電池包加熱功能等在該項測試中進行考核。

2、高溫耐久測試

一般在格爾木盆地等進行，主要測試電池包在高溫下充放電能力、電池包冷卻功能和過熱保護策略。

3、高溫+高濕耐久測試

一般在海南等地進行，海水環(huán)境會加劇零部件腐蝕，也考驗電池包的性能

我們可以看到的是，這么多的測試方案，最終其實都歸結于兩個字「安全」，很多車企自己的安全標準甚至比國標還要高，測試的方式略有不同，我認為最能模擬真實使用場景的測試它的價值要遠高于狹義的測試。

當下，新能源汽車安全國標測試項目多為單一電池包的單項測試。但在用戶的擁車全旅程中，三電系統(tǒng)、整車結構等方面可能承受多重、疊加的損傷。這意味著在日常使用場景下，車輛及電池包會面臨涉水、碰撞等多頻次、多場景的考驗。

享檢測可以根據(jù)用戶需求進行電池安全實驗，該實驗是測試電池在設計、生產(chǎn)、運輸、使用及特定環(huán)境條件下的安全性能，可以對電池進行安全試驗和環(huán)境試驗。