电动汽车是当今时代的热门主题,是为汽车产业可持续发展开辟的又一新兴技术领域,尤其我国当前提倡汽车技术的自主创新,跟踪消化了多年的欧美先进汽车技术,希望能在电动汽车这一新领域取得长足发展,缩短差距、甚至领先国际。而欧盟已经开始大力筹备,陆续推出电动汽车,欲使欧盟地区成为这个迅速发展产业中的领导者。
现在各个国家的电动汽车技术整体上还没有处于成熟阶段,我国已经率先投入大笔资金用于鼓励电动汽车的发展,各国目前对电动汽车的市场准入条件及适用标准或许可以引起我们对电动汽车发展的深入思考,共同促进我国电动汽车产业的健康发展。
欧盟门槛高几何?
2009年6月17日,我国工信部发布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,规定电动汽车进入市场必须满足常规汽车的检验项目要求,而且还需满足电动汽车相关的专项标准。我国常规的汽车检验项目一般是指汽车新产品上公告目录需满足的96+1项强制性检验项目以及汽车整车产品3C认证实施规则规定的近百项标准。而除了上述强检常规项目外,如汽车排放、制动、噪声、碰撞及一些零部件的安装特性试验项目,目前我国还制定了22个电动汽车专项标准,集中体现在电动汽车安全、能量消耗量、蓄电池、电机及其控制器方面的要求。上述传统汽车的常规项目与电动汽车的特殊要求构成了我国目前电动汽车市场准入的基本框架。
欧盟整车型式认证是基于EC指令建立起来的整车准入条件。框架式指令2007/46/EC列出了整车通过认证必须满足的各项单独技术指令,共61项,与我国类似,包括了排放、噪声、碰撞、制动等项目的强制性检验要求,但对电动汽车的特殊特性和潜在的风险,如防电击、某些安全问题和对环境的影响等,还没有提出针对性的技术要求。
欧盟整车型式认证的框架式指令同时还列出了与EC指令等同的ECE法规(联合国欧洲经济委员会管理的汽车技术法规)。ECE法规提供了系统和零部件的认证,很多都复制了EC指令的技术内容,但在某些技术进步的重要修订方面又比EC指令超前,比如针对电动汽车的特殊要求就做了某些修订,如ECE R12(转向保护)、ECE R13(制动)、ECE R51(噪声)、ECE R83(排放)、ECE R85(发动机功率)、ECE R101(CO2排放);ECE R94(正碰)和ECE R95(侧碰)也在修订当中。ECE R100是专门针对电驱动传动系统制订的特殊要求,包含了防电击、再充电系统、功能性安全等要求。
虽然EC指令在某些新技术应用上的修订滞后于ECE法规,但欧盟目前已经启动有关电动汽车方面的指令立法和完善的专题研究工作,促进欧盟在良好的汽车产业发展的基础上,一如既往能够在电动汽车领域成为世界的佼佼者。
设好产业化的门槛
为了确保新技术汽车产品在欧洲市场正常运营,2010年,欧盟交通研究中心(TRL)开展了电动汽车型式认证立法和潜在风险评估的研究,通过对在用的框架下的各项指令进行科学研究和评估,确认现有检测要求是否全盘考虑了还没涵盖的特定技术和潜在风险,并于2010年6月发布了研究报告。
报告从车辆安全性、对环境影响以及电驱动的潜在风险三个方面对框架下的指令进行了评估。报告分析了目前常规试验项目和技术要求与电动汽车的兼容性,并提出针对电动汽车特性对现有指令进行修订的有关建议。
再充电储能系统包括蓄电池、电容和电动飞轮。蓄电池在正常使用和某些非正常条件下都可能发生危险,如壳体破裂导致电解液溅出、蓄电池在高温或遇火反应以及短路、过载等,都可导致危险。蓄电池应用的某些锂基化学物质在过度充电时也会起火。目前,SAE、ISO及一些国家组织对蓄电池的安全性都制定有工业标准,所以报告建议欧盟制定新的指令或法规来协调再充电储能系统的安全要求。建议对正碰侧碰法规修订碰撞后电安全的要求,包括防电击保护、再充电储能系统的隔离、电解液飞溅溢出以及一些其他的潜在问题,比如混合动力汽车燃油泄漏容易被高压火花点燃的危险,电源自动切断的功能、再充电储能系统的结构强度等等都是需要考虑修订进去的内容。
由于电动汽车的电动再生性制动系统可能会滞后反应,这会使实际路上行驶的后面车辆不知道这种滞后反应而导致安全事故,报告建议再生性制动系统产生的减速度达到一定值时,制动灯点亮。电动汽车行驶噪声低,对于行走在路上的盲人可能会造成危险,建议成立非正式工作小组专题研究这个课题。
在排放方面,目前汽车尾气CO2的排放是衡量对环境影响的重要指标,CO2排放随着电动化的应用是减少的,纯电动汽车和插电式电动模式下的混合动力汽车尾气不排放CO2。ECE R101规定了电动汽车电能量消耗的测量,但是电动汽车应用电力消耗产生的CO2是切实地被忽略了。从石油到汽油产生的排放以及使用周期产生的排放是两种替代CO2尾气排放的方法,各有优缺点,所以电动汽车CO2排放的衡量需要进一步研究确定优化的替代方法。
2010年6月29日,欧盟委员会强制欧洲标准化组织对电动汽车蓄电池的充电系统采纳协调方法,这样系统能够兼容并且能够对所有类型的蓄电池再充电,在欧洲各国都可使用。欧盟委员会指定欧洲标准化组织在98/34/EC指令框架下于2011年前制定标准化的充电接口,确保电动汽车充电器和电力供应点之间的共用性和连接性能,重点是考虑快速充电时的风险防范和电磁兼容特性(考虑用户充分利用非高峰期充电的可能性),并确定实施上述标准的方式方法,使所有的相关者,包括车辆制造商、电力供应商、电网分配方全部共用一个界面,持续跟踪全球技术和市场发展,必要时更新欧盟标准。
2010年10月,欧盟委员会在研究报告的基础上制定了电动乘用车法规标准规划指南,提出有必要对电动汽车认证要求研究协调方法。指南还明确了今后对电动汽车充电系统和蓄电池标准化方面的工作:在欧盟型式认证立法内引入ECE R100,强制实施电安全要求;修订框架式指令2007/46/EC,规定电动汽车适用的技术要求,预计在2011年初完成采用;在对电动汽车型式认证要求研究结论的基础上考虑采取适当的行动方案;跟踪监督欧洲标准化组织采用充电系统欧洲协调方法的执行情况。
近几年,我国汽车行业采用的标准逐步靠拢欧标,某些项目与欧标的技术内容几乎完全一致,通过了解欧盟对电动汽车的产业政策和标准发展规划,对我国电动汽车的标准体系发展也有借鉴作用。我国制定了电动汽车特有特性的专项标准,显然已走出跟踪仿效欧标的模式,甚至走在了欧盟的前面,但传统汽车的常规性试验项目是否完全适用电动汽车,还没有做出类似的分析研究,所以建议我国标准管理部门对我国现有的汽车准入条件适用标准进行梳理、分析研究,评估现有体系与电动汽车的适用性,在原有标准基础上,充分考虑安全、环保等因素,补充完善和规范电动汽车相关的技术要求,防范风险,设置好大批量电动汽车上市的准入门槛。
近几年,我国汽车行业采用的标准逐步靠拢欧标,某些项目与欧标的技术内容几乎完全一致,通过了解欧盟对电动汽车的产业政策和标准发展规划,对我国电动汽车的标准体系发展也有借鉴作用。