在过去20年中，随着碰撞试验部门深入探索电动汽车的未知奥秘，试验工作开始发生巨大的变化。确保电动汽车和混合动力汽车消费者的安全，使他们免受高压故障的影响，也许将成为今后电池电动汽车市场营销中一个重要卖点。

安全措施

在美国的一个电视节目上，主持人接触到雪佛兰Volt电动汽车的时候，假装受到了很强的电击，惹得观众一片笑声。虽然这只是一个夸张的幽默，但确实代表了一些消费者对电动汽车存在的不安心理。

之后，汽车OEM厂商开始陆续发布他们最新的电动汽车碰撞试验视频，或者展示一些相关图片，以安抚购车者的恐惧，并通过这种方式展示其先进的安全技术，表明该汽车的设计可以使乘客与高压电源完全隔离。为了支持这种高调的安全宣传，满足政府新法规的要求，汽车OEM厂商已经改进了他们的碰撞试验策略，开发了新的专用设备，并强调了其碰撞试验设施中需要特别注意的事项。

除了OEM厂商之外，一些独立的碰撞测试机构，例如美国的高速公路安全保障组织（IIHS）和欧盟的新车安全评定组织（NCAP）也正在解决测试纯电动汽车和混合动力汽车所面临的挑战。日产公司的Leaf电动汽车、三菱汽车公司的i-MiEV和stablemates汽车、雪铁龙公司的C-Zero系列汽车和标致公司的iOn汽车等都是由欧盟NCAP负责测试的第一批电动汽车，其中日产Leaf是荣获欧盟NCAP五星认证的第一辆电动汽车（见图1）。

图1  日产Leaf电动汽车碰撞试验的瞬间

据欧盟NCAP的官方人士介绍，只有受过专门训练的人员才被允许进入其碰撞实验室工作，他们的安全措施非常严格，铺设新的碰撞试验场地时还采取了专门的消防措施。“我们非常谨慎地与OEM厂商进行协调，从确保工作人员安全的立场出发，仔细地了解任何需要特别注意的事项。”IIHS首席行政官Joe Nolan先生说，同时他指出，“该小组从事与电动汽车相关的额外活动是：做好更多的准备工作，而不是与碰撞试验相关的事情。例如，IIHS的技术人员在安装仪表时，必须断开与主电池的电源连接；在开始测试前，他们也会与来自OEM厂商的工作人员再次确保电池已正确连接；试验后，他们用万用表测量底盘与地面之间的相对电压，以确保没有任何隐患。”

越来越多的新型轻质材料被应用于绿色环保汽车之中，随之带来的益处和问题同时存在。Joe Nolan先生还表示：“这是一个理论问题，不过但到目前为止，在我们的碰撞试验中，还没有看到过任何问题。”

EV1的经验

在20世纪90年代，通用汽车公司就已开始实施EV1试验计划，并在许多方面经受了考验（见图2）。在整车方面，该计划首先对其后期开发的新型雪佛兰Chevrolet Volt汽车和其他混合动力汽车进行了碰撞试验。“至少有2/3的项目经过严格的高压评估。但由于技术的差异很大，参与的团队并不多。”Volt项目的性能一体化团队领导Brian McGee先生说道。

图2  在电动汽车的碰撞试验方面，通用汽车公司在20世纪90年代执行EV1电动汽车计划至今已经积累了宝贵的经验

对该项目特定评价的关键是一个新型高压隔离模块（HVIM），这一产品完全是由其内部设计和制造的。为此，他们采用了不同的接口，用于测试其他的电池动力汽车，其中包括双模混合动力汽车。特别对美国而言，这些试验可确保车辆符合FVMSS 305标准，这一标准涵盖了电解质泄漏以及电击保护的问题。

通用汽车公司全球车辆高压电气和电池安全部高级经理Keith Schultz先生补充说：“我们还制订了超越美国联邦法规的内部安全策略，并没有特别地将碰撞试验推上舞台，用以监控高电压的问题，相反，我们推出了新的试验，并将其应用到现有的策略之中，其中涉及到在Volt汽车上进行的50多项全项目测试。”

虽然不是受到先进汽车技术的直接影响，但他们却安装了新的摄像机，用于记录碰撞试验的情况。官方人士声称，试验用的假人没有采用电传感能力进行改造，使其成为高压测试的一个元素。“如果高压电路与底盘或车身结构互相隔离，那么需要做的事情就是如何确保乘客的安全。”通用汽车公司的一名碰撞试验工程师Ed Hadfield先生解释说。

不过遗憾的是，2012年4月，一辆Volt电动车在碰撞测试中电池损坏，放置了三周后电池起火，引燃了这辆汽车以及同在NHTSA车库中的另外三辆汽车。另一辆汽车锂离子电池组的温度也在短时间内迅速升高，7天后也发生起火。这对于欲借Volt电动车塑造新形象的通用汽车而言，无疑是一个沉重的打击。

经过调查，NHTSA认为这是电池受损后的意外事故，“如果不发生非常严重碰撞，雪佛兰Volt车主不必担心。”NHTSA在2012年11月25日的声明中表示。

图3  沃尔沃C30电动汽车正在进行30 km/h的柱杆碰撞试验 

特殊措施

全球各地的OEM厂商也在实验室中采取额外的预防措施，以解决因短路或火灾而引起的任何电动汽车的后碰撞问题。

“我们在实验室外面做了第一项测试，因为我们无法确定是否一切事情都可能在实验室内发生。在取得积极的成果后，进入实验室进行试验。我们对实验室没有作出任何改变，相反，在出现失败的情况下，我们现在有了更高水平的救援可能性。”沃尔沃公司负责安全策略和具体要求的经理Jan Ivarsson先生承认说，他是在讨论该公司的C30电气试验团队项目时说这番话的。沃尔沃C30电动汽车在进行30km/h的柱杆碰撞试验时，该电动汽车的锂离子电池安装在传动轴隧道和燃料箱空间内，因此完好无损（见图3）。Jan Ivarsson先生表示，沃尔沃公司已经拥有衡量安全气囊技术的系统，它可触发电池的关闭和隔离，为了高压电池的安装，他们还增添了一项新的试验。

独立的创新

像沃尔沃C30汽车那样，新型福特Focus电动汽车建筑在相同的平台基础之上，但在其他方面却很少有共同之处。尽管Blue Oval公司在测试Fusion和Escape混合动力汽车方面有一定的经验，但负责Focus电动汽车的团队则选择了一个更加独立的方向。

福特汽车公司负责碰撞试验安全的工程师Matt Makowski先生说：“现在，我们正准备进行原型水平上的验证测试，在使用一些设备来评估高电压和电池组的损坏情况，同时，也在开发程序，用于测量高压电缆线在碰撞试验前后的损坏或暴露情况。电池的组装方法及其在汽车内的安装，要求我们采用创新的设备。”

Focus电动汽车碰撞试验计划是一个不同于正常Focus车型的独立项目，它已经历了12000次虚拟的碰撞和现实的碰撞试验。Matt Makowski先生表示：“一个类似的测试在总体上将需要与电动版汽车相符合，其中包括与CAE计算配合密切的50多次物理试验。我们关心的是模拟分析程度是否过于细致，但物理试验的结果是：该模拟分析模型和模拟十分接近于原型——在这里谈到的变形度也仅是毫米之差。”

毫无疑问，OEM厂商在测试其产品时，对高压电池采取了额外的预防措施，例如让技术人员戴上安全手套等。通用汽车公司坚持严格的关键控制，只允许有限的人员接近带锁的箱体，每一位技术人员经过深入的培训之后，才允许其在碰撞后的电动汽车附近工作。

除了随后的检验和评估之外，更重要的是，所有的OEM厂商都强调供应商对最初元件测试的重要性。“在子系统元件上，还有大量的工作要做，当我们了解了有关电池的基础知识时，使我们树立了信心，说明我们能够将整套系统安装到汽车上，然后进行碰撞试验，并将该项工作与分析联系起来。”Ed Hadfield先生在通用汽车工作的同事Keith Schultz先生说道。沃尔沃公司的安全经理Jan Ivarsson先生表示同意这一观点，他说：“我们确实对元件进行了测试，其中包括电池的渗透试验和变形试验。这是一种采用试验和计算方式的累积型分析。然后我们添加了专门为这类装置设计的试验。”

Matt Makowski先生说：“福特汽车公司也制定了一些内部测试程序，为我们提供了一个更具可比性的设置，因为我们将会对气体燃料的设置进行评估。”不管车辆采用什么样的动力系统，其数量似乎仍然需要减少，所有的团队都持有这样一个观点：用于碰撞试验的电池汽车存在着一条可持续发展的学习曲线。

“用于解释结果的专业知识来自于两个领域，一个是传统的车辆碰撞试验分析，另一个是高度专业化的团队。他们为电池的设计和开发而努力工作，不但致力于前期的设计，而且还致力于电池和汽车结构的后期碰撞试验分析。”Keith Schultz先生总结说。