黃其勵院士:關于電動汽車充電安全的思考

在當天下午的舉行的主題為“技術進步與汽車安全”的第一峰會上,中國工程院院士黃其勵發表了關于“關于電動汽車充電安全的思考”的演講。全文記錄如下:
充電設施的特點是輸出功率大,大眾化,面向非專業,面向無人值守,面向司機本人。多元化,有室內應用,有室外應用;有直流,有交流;有3000多個車型、30多個車企,面對的對象也是比較多的。
充電設備的安全。如果把危險分析一下,可以分成四個危險源:第一個,充電設施本體的安全,包括電容在內的一些電氣元件和功率模塊的安全。第二個,兩邊充電機和汽車接口、接頭的安全,以及鎖止機構的安全、控制回路的安全。第三個,與電池系統、車載充電機相連的整車電池安全。第四個,信息安全,如何防止黑客攻擊、解決系統缺陷等等。
第一個危險源,充電設備本身。這是由于漏電以及接地故障或者老化等原因造成的安全風險,可以通過充電設備硬件電路的設計,比如帶有保護功能的電氣元件的使用;可以通過軟件的監測,比如通過系統對是否超限、超充等進行判斷和防護。因此,充電設備本身可以在外絕緣防護方面、漏電保護方面和充電過程絕緣監測方面,以及接地持續性的監測方面做工作,防止人身觸電。
第二個危險源,充電接口。充電接口“一手牽兩家”,這樣可能會因為積塵、觸頭磨損等引起燃燒,或者鎖止機構不完善導致帶電插拔的危險,我們可以通過電子鎖止和增加傳感等手段增加安全防護。再就是機械鎖的聯動,下面串一個電阻,當裝置發生變化時電阻的電壓就發生了變化,從而可以起到停止充電的作用。另外,用電子鎖,當機械鎖一旦動作失靈,可以進行第三次保護。通過這些措施防止接口燃燒和帶電插拔。
第三個危險源,電動汽車。電池因過充、過溫等原因導致燃燒,車輛存在帶槍啟動風險,可以通過電池管理優化、車輛控制流程優化等手段提高安全防護,保證電池安全,防止帶電啟動。
第四個危險源,運營系統。通過一些安全隔離如防火墻,在插卡時候進行數據加密和密鎖輸送信息傳輸等等措施,以及”硬件+軟件”安全防護來提高運營系統的安全,防止重要信息泄漏和用戶的支付風險。
從安全質量檢測方面保證充電設施的安全,從設計、規劃、建設、使用、運行的全過程以及全方位來控制質量和監督檢查,提高充電設施的安全性。我也非常贊成今天上午黃總在最后講到:把BMS和CMS結合起來,就把充電裝置功能擴大化,和BMS聯起手來,可能做的更好。通過這些工作我們可以保證充電設備本體的安全、連接的安全和充電過程的安全,通過問題導向達到我們需要的目標。
使用現場保證安全運營維護,從安全運行、日常檢查、周期檢查等解決安全隱患,性能降低等問題。我們國內是比較重視事前的質量監督,國外比較重視事后懲罰,他們把監管和事后懲罰統一,建立起事后懲罰賠償制度,來保障設備的安全,我們國家應該加強事前的準入、事中的管理和事后的懲罰,通過綜合手段來確保設備的安全。
提幾個建議:
第一,進一步明確安全責任主體,責權分開,完善安全責任主體,加大執行和監督力度。首先,政府建立安全責任體系,制定安全管理的政策法規,建立行政監管體系,強化引導、監督,加強事前準入、事中管理和事后的懲罰力度,建立行業誠信檔案,促進行業自律。上午很多專家、領導,特別是工信部領導、運輸部的領導講的很清楚了。其次,進一步明確車企是整車安全的責任主體,建立覆蓋車輛行駛、充電、車輛停放全范圍的安全管理體系,不要鐵路警察那樣各管一段,全過程的進行考慮。再次,進一步明確:充電運營商是充電設施安全的責任主體。國家電網公司是充電運營商的一個組成部分,應該把這個充電設施的安全主體擔當起來,確保充電設備作為整個運行安全的最后一道防線。
第二,建立安全的技術標準。首先,技術標準我們國家已經有了許多,但很多在制定中并不完善,需要提高并完善標準體系。有關部委應該組織一些單位在整車動力電池的安全、充電設備安全、信息安全這方面制定標準,達到標準才能夠準入,否則只能在門外。其次,加強運行監控,包括質量監督。現在常常是去做樣品檢測的設備是好的,一旦產品商品化以后質量就變差了,所以要加強全過程的質量監督。車企和充電設施的運營單位應該加強電動汽車和充電設施互相的數據監督和數據交換。利用大數據、云計算、物聯網、移動互聯網等新技術提高風險檢測和預判能力。提升技術水平,不論車也好、電池也好、充電設施也好,不斷地通過技術進步和創新來確保安全,確保在任何情況下都能做到對人的保護。
第三,樹立全社會電動汽車的安全理念,加強科普教育,培養安全行為。因為惟有電動車的安全是與人和財產的安全連在一起的,常常駕駛員只享受駕駛的快樂,并不知道駕駛的汽車會有哪些安全風險,因此加強車普教育,使得我們每個車輛的駕駛員都受到安全保證。因此,應該普及安全教育,車輛使用以及充電設備維護者編寫事故安全的警示記錄、編寫安全指南和科普教材,開展安全培訓教育、規范行為,舉行安全事故演習,提高應急處理能力。再有,信息共享。通過安全技術交流,向行業公開典型事故調查報告,使一個地方的事故教訓成為大家共同的財富,總結行業共性問題,實現行業整體的安全水平提高。
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