鋰電池的電化學(xué)特性決定,一旦發(fā)生碰撞,電動汽車面臨的有可能是全車斷電、電池爆燃等高風(fēng)險事故。
當(dāng)前,國標(biāo)對汽車電池包碰撞標(biāo)準(zhǔn)的要求是:在電池單體發(fā)生熱失控后,電池系統(tǒng)要控制5分鐘內(nèi)不起火不爆炸。不過,該碰撞法規(guī)中,正面碰撞速度限制僅為50km/h,側(cè)面碰撞速度僅為32km/h。
而在通常的事故中,車速往往更高,也就意味著,當(dāng)事故真正發(fā)生時,后果可能更惡劣。因而留給車內(nèi)人員的時間,可能比5分鐘更少。此時,是否能順利打開車門逃生,就成了那個至關(guān)重要的“生死之門”。
為了這數(shù)以秒計的逃生時間,門鎖背后的電子控制機(jī)制,無疑成為不可忽視的安全錨點(diǎn)。
其背后所包含的電源與線束保護(hù)、車門的應(yīng)急開啟、甚至最后的機(jī)械備份等安全性設(shè)計,都值得車企投入大量精力,也值得消費(fèi)者在眼花繚亂的配置之外,加以關(guān)注。
門鎖能打開的第一步:保護(hù)電源與線束,防止斷電
現(xiàn)在市場上在售的絕大部分汽車,采用的都是電子車鎖裝置,支持自動上下鎖、遙控解鎖甚至手機(jī)遠(yuǎn)程解鎖等功能。
車輛行駛上路后,輪速感應(yīng)器檢測到速度超過20-30km/h時,車輛會自動上鎖。所以行駛中的車輛,通常都是上鎖狀態(tài)。
實(shí)現(xiàn)這些功能的基礎(chǔ),就是門鎖控制單元接入了汽車的車內(nèi)控制器的局域網(wǎng)。
這是一個近似心臟與全身血管的結(jié)構(gòu)。蓄電池是心臟,車輛主控制器與電源之間,由俗稱“硬線”的正負(fù)極電線連接。
電路示意
主控制器與次級控制器或功能件之間便是支持局域網(wǎng)的通訊線,以及部分更細(xì)一級的硬線。
部分高安全等級的功能件,還會布置冗余電源,或是冗余線路。
簡而言之,蓄電池是這套機(jī)制的源頭,如果蓄電池被撞毀,那么全車絕大部分功能都將失效。
當(dāng)然,電動汽車的蓄電池是相對安全的。
由于沒有發(fā)動機(jī),電動汽車的蓄電池大多位于后備箱與后排座椅之間的位置,受B柱C柱雙重保護(hù),安全性普遍較高。
如果在蓄電池沒有損毀情況下,全車依然出現(xiàn)斷電現(xiàn)象,那么大概率便是汽車線束遭到了破壞。
“線束的做法,在汽車行業(yè)其實(shí)是比較成熟的。比如線束跟尖銳金屬物保持距離、在線束外部增加膠質(zhì)保護(hù)層等”,有車企研發(fā)人士告訴36氪,“有區(qū)別的,就是用料了”。
汽車線束的保護(hù)材料,通常分膠帶、波紋管、熱縮管、纏繞管等幾類。波紋管成本在幾十到百元不等,纏繞管由于有更好的耐腐蝕性與抗震性,其成本至高上千元。
“所有車企都會上保護(hù)層,但問題就是,上的是什么保護(hù)層。波紋管和波紋管之間也是有價格和性能差距的”,曾就職于多家車企的研發(fā)人士告訴36氪。
“現(xiàn)在都在追求降本,已經(jīng)有一些車企在線束保護(hù)材料上做減法了”。
這其中,高端合資品牌往往更有安全堅(jiān)持,傾向于更加安全的選擇,國產(chǎn)品牌則還需加強(qiáng)。
根據(jù)以上論述,如果蓄電池或?qū)?yīng)線束被破壞,如車門鎖這樣的“救命鎖”,是否就直接失效鎖死了呢?答案是肯定的,控制車門鎖的元件是一枚電子裝置,假如徹底斷電,該電子裝置無論如何都無法再起效。
所以工程師們的做法便是:搶在斷電之前,迅速打開門鎖。
第二步:碰撞后,車門得自動彈開
這種“與死神搶命”的做法其實(shí)不是新鮮事,安全氣囊便是一個例子。
每輛汽車都裝配了若干個碰撞傳感器,這些碰撞傳感器在感知到車輛發(fā)生嚴(yán)重碰撞的瞬間,會在毫秒級的時間內(nèi),向車輛發(fā)出上百個信號。安全氣囊的點(diǎn)火裝置接收信號后,會迅速點(diǎn)火,引爆車內(nèi)氣囊。
以上全鏈路,會在20-30毫秒,也就是0.2-0.3秒之間完成。
這個過程,既需要高精度的碰撞傳感器,也需要功能件上有響應(yīng)速度足夠快的接收器。在安全氣囊上,這些配置已然預(yù)定俗稱。
但絕大部分車企的汽車門鎖,沒有使用如此高性能的接收器與執(zhí)行器。
以安全氣囊為例,包括感應(yīng)器與控制器在內(nèi)的整套鏈路,目前價格在3000元到上萬元不等。價格越高,其響應(yīng)速度自然更加優(yōu)秀。
“貴的車,不一定用的就是好的安全裝置,同一家車企不同型號的車,安全裝置也是不一樣的”,有供應(yīng)鏈人士告訴36氪,“如果你覺得,這個車看得見的部分,就已經(jīng)物超所值了,那么它就可能在你看不見的地方省錢減配了”。
汽車線束做同等保護(hù),但保護(hù)材料強(qiáng)度弱一些;汽車門鎖有同樣的應(yīng)急鏈路,但使用的傳感器慢一些。
在價格戰(zhàn)激烈的當(dāng)下,車企從各個零部件上“摳”下來的一點(diǎn)點(diǎn)利潤,便會讓事故當(dāng)下的駕乘人員多一分危險。
“不過,已經(jīng)有一些國際大牌的燃油車,考慮在門鎖上用更頂尖的傳感器了”,該供應(yīng)鏈人士向36氪透露。
至于為消費(fèi)者廣泛詬病的隱藏式門把手,與事故當(dāng)下車門是否可以自動彈開,幾乎沒有任何直接聯(lián)系。門把手只是一個控制選項(xiàng),車門開合實(shí)際受控于物理鎖結(jié)構(gòu),而這個結(jié)構(gòu)在汽車行業(yè)幾乎已經(jīng)不存在斷層的技術(shù)壁壘。
也就是說,只要車鎖自動解開,連接車門的鉤扣便可以實(shí)現(xiàn)物理斷開,讓車門自動打開。
最后防線:主駕內(nèi)側(cè)的機(jī)械門把手
假如事故后車輛迅速斷電,且門鎖沒有自動解鎖、車門并且自動彈開,車上人員就沒有一線逃生可能了嗎?
“機(jī)械結(jié)構(gòu)是安全的最后防火線,做這一行的,都知道要留一條純機(jī)械結(jié)構(gòu)”,一位功能安全工程師告訴36氪。
美國聯(lián)邦機(jī)動車安全標(biāo)準(zhǔn)明確要求,車門鎖系統(tǒng)需具備機(jī)械解鎖功能。中國《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》雖然沒有明確提及“機(jī)械把手”,但也隱含要求了,車門在斷電或電子系統(tǒng)故障時,仍需能通過機(jī)械裝置開啟。
“車內(nèi)四個車門,每個廠家的考量各不相同。但主駕內(nèi)側(cè)的機(jī)械門把手,無論如何都是可以被打開的”,該工程師告訴36氪。
在這道最后防線中,唯一不同的是,如今新能源車的機(jī)械門把手位置不盡相同。
有些位于車窗控制鍵的前部,有些位于門板儲物槽前部,還有些位于門板儲物槽的頂部。一位來自老牌車企的功能安全負(fù)責(zé)人向36氪感嘆,“救命的裝置,怎么能放在如此隱蔽的位置呢?”
當(dāng)然,上述所有一切的前提是,車門未被碰撞至嚴(yán)重變形,車門與門鎖一旦變形,便只能通過切割車門施救。
出于對智能駕駛的熱衷,大部分中國新能源品牌都更注重主動安全。第一道防線的建立,的確預(yù)防了許多事故,拯救了很多家庭。
但電動汽車最特殊的一點(diǎn)便是,一旦事故無法阻止,便有極大可能發(fā)生電池爆燃,導(dǎo)致整車燒毀與人員傷亡。
被動安全,同樣應(yīng)該受到足夠重視。高端合資品牌在這方面,往往做得更好。
奔馳人士向36氪表示,“被動安全的很多測試,其實(shí)我們也是在仿真系統(tǒng)中進(jìn)行的,不可能拿成百上千輛真車去撞”。
“但我們從事汽車研發(fā)的時間足夠長,我們的用戶和經(jīng)歷過的事故都足夠多,我們非常了解,哪些地方值得做大量的安全工作”。
36氪還采訪多位供應(yīng)鏈人士,他們向36氪表示,“工業(yè)產(chǎn)品,不可能做到完美六邊形。要耐用就得降低部分性能,要求性能高安全性高,就得提升價格”。
“國際大牌子更關(guān)注安全,安全達(dá)標(biāo)了,再看造型價格噪音等等,但國內(nèi)不是,很大一部分廠家以價格和耐用優(yōu)先,還有一部分很新的車企,甚至不知道什么是六邊形評價,有點(diǎn)胡亂要求指標(biāo)的意思”。
總而言之,降本增效的前提,永遠(yuǎn)應(yīng)該是安全。
「智能電動車快速普及,車企市場份額血拼中,來不及片刻喘息,也在分毫必爭的價格戰(zhàn)中,對于安全底線的堅(jiān)守,開始搖擺,甚至不斷向下試探。 本系列將長期關(guān)注智能電動汽車普及之戰(zhàn)中的安全之戰(zhàn),門鎖安全之后,36氪汽車還將從智駕、電池、整車等各個環(huán)節(jié),推出更多安全系列文章,敬請關(guān)注?!?/blockquote>
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