2008年中國電動汽車產(chǎn)業(yè)開始全面興起，到2015年底，各種混動(HEV)和純電動(EV)新能源汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)達到34萬多輛，超過了當年國內(nèi)汽車總產(chǎn)銷量的1%。八年來新能源汽車的保有量已接近40萬輛。隨著大量電動汽車上路行駛，從2010年1月到2016年5月期間，曾經(jīng)出現(xiàn)過10多起電動汽車起火事故，而且多數(shù)在天氣炎熱的季節(jié)發(fā)生，共造成約20輛汽車毀損。雖然惡性事故率不到萬分之一，但每次都會引起社會高度關(guān)注而眾說紛紜。其中，尤以2012年5月26日凌晨3時，發(fā)生在深圳的一輛電動出租車被高速追尾碰撞后猛烈起火最為觸目驚心，慘烈的事故現(xiàn)場情景，給人留下?lián)]之不去的深刻印象和心理陰影。

“5.26”事故發(fā)生后，由13名專家組成的質(zhì)量鑒定專家組經(jīng)過了“調(diào)查取證階段”、“專業(yè)分析研究階段”、“補充調(diào)研與試驗驗證階段”、“共同研究形成結(jié)論階段”的4步深入調(diào)查取證后，對起火e6形成的最終結(jié)論是：整車安全設(shè)計未見缺陷?！?. 26”重大交通事故純電動出租車質(zhì)量鑒定專家組組長、中國汽車研究中心吳志新副主任確認：車身后部及電池托盤嚴重變形、動力電池組和高壓配電箱受到嚴重擠壓，導(dǎo)致部分動力電池破損與短路、高壓配電箱內(nèi)的高壓線路與車體之間形成短路，產(chǎn)生電弧，引燃內(nèi)飾材料及部分動力電池等可燃物質(zhì)。否認了此前外界質(zhì)疑的”電池爆炸”和”電弧引燃泄漏電解液”的說法。

電動汽車目前面臨的一個重要課題是，如何避免和防御在發(fā)生車輛碰撞時高壓電路可能發(fā)生的短路。一般而言，電動汽車制造商都會非常重視對于強電的管理，往往會在電路上設(shè)置多個保險(應(yīng)稱：熔斷器)，一旦發(fā)生碰撞或者出現(xiàn)短路，保險將自動切斷供電。根據(jù)調(diào)查組查看起火后的視頻統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在事故發(fā)生過程，總共產(chǎn)生了12道電弧。也就是說汽車被碰撞后，強電并沒有被自動切斷，由此引發(fā)高壓配電箱內(nèi)的高壓線路與車體之間形成短路。吳志新副主任在發(fā)布會上解釋說：這種狀況并非出于車輛的安全設(shè)計缺陷，而是在時速超過100公里/小時的強撞擊沖擊力和各個部件的擠壓下，瞬間毀壞了電路保險。該型汽車一共安裝了6個電路保險，其中有一個被撞壞，沒有發(fā)揮作用。其它發(fā)揮了作用的保險，在兩次碰撞后仍舊保持了較好的工作狀態(tài)。當然汽車燃燒后都被燒毀。吳志新進一步表示：我國目前還沒有專門針對電動汽車電路安全的標準，有關(guān)部門現(xiàn)在正在加緊制定專門針對電動汽車的整車碰撞標準，事故倒逼了電動汽車標準加速制定，包括電路、電池包等，未來都會有標準，比較穩(wěn)定的電動汽車標準數(shù)目大概要達到100項。

這起重大事故的調(diào)查結(jié)論，當時并沒有通過媒體廣泛地公布與眾，以致今天只要電動汽車起火的消息傳來，人們第一時間聯(lián)想到的就是鋰電池又出事了！反而忽略了電動汽車還有許多薄弱的重要環(huán)節(jié)，都有可能造成起火自燃的惡性事故。

可能誰也想不到，一次追尾造成的車毀人亡與幾個電路保險有著如此密切的關(guān)聯(lián)，尤其在“各個部件的擠壓下，瞬間毀壞了電路保險”，這些電路保險又在“汽車燃燒后都被燒毀”了，為什么這些電路保險如此脆弱不堪，在關(guān)鍵時刻發(fā)揮不了保險和避險作用？竟然在一場大火中自身難保而粉身碎骨？

那么，什么樣的電路保險(熔斷器) 才能真正放心地為電動汽車保駕護航呢？

早在十多年前，國家標委會就制定發(fā)布了GB/T 18384.2-2001《電動汽車安全要求》第2部分：功能安全和故障防護和GB/T 17531-2005《混合動力電動汽車安全要求》兩個國家標準，對電動汽車的過電流保護裝置明確為“當電流過大時，應(yīng)使用一個電路保護器、切斷裝置或熔斷器斷開車載電源(例如動力蓄電池)的至少一個電極”，以及“動力蓄電池和動力電路系統(tǒng)應(yīng)通過斷路器和熔斷器進行保護。該裝置應(yīng)能在車輛制造廠規(guī)定的過流、與動力蓄電池連接的電路出現(xiàn)短路的情況下，自動斷開與動力蓄電池的連接電路”。

就斷路器而言，時至今日因多種原因，300V以上的直流大功率斷路器因體積大、抗震差、價格貴，仍然未能在電動汽車普及使用。唯有熔斷器以體積小、抗震好、價格低的綜合優(yōu)點，得到了廣泛認可和大量使用，成為國內(nèi)外公認的擔(dān)當電動汽車短路保護的主要元器件。對熔斷器而言，兩個標準要說的都說了、但概念模糊沒有說到位，對應(yīng)該正確選用何種類型、何種保護特性的熔斷器一直沒有做出明確界定，導(dǎo)致電動汽車和電池系統(tǒng)企業(yè)在高壓熔斷器的選型與采購中，可以五花八門各取所需；國內(nèi)外廠商在上門推銷時，可以王婆賣瓜自賣自夸，由于產(chǎn)品性能參差不齊，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不等，缺乏統(tǒng)一的衡量尺度，致使電動汽車每年電氣事故頻發(fā)、到目前仍舊是亂象叢生。

熔斷器俗稱電路保險，按2015年各類型電動汽車34萬輛的產(chǎn)量估算，當年配置和耗用了100多萬只熔斷器，后續(xù)每年不僅有新的大幅增長，還需要新增約30%的備件更換量。如此推算，當中國新能源汽車保有量達到100萬輛的時候，車用熔斷器的總供給量會達到400多萬只。只要有1%的熔斷器因自身品質(zhì)安全或使用不當出了問題，就會有4萬輛左右的電動汽車發(fā)生大小事故，經(jīng)濟損失實在無法估量。

燃弧能量I2t= 短路電弧在熔斷過程產(chǎn)生的焦耳積分總能量值（A2S）

熔斷器有交流和直流用途之分，交流類型的熔斷器按照傳統(tǒng)工業(yè)配電系統(tǒng)的照明線路、電器開關(guān)、電機泵類的保護特性進行設(shè)計和制造，不具有開斷直流短路電流與電弧能量的足夠能力和安全性，顯然不能在電動汽車直流系統(tǒng)安裝使用。而車載的鋰電池、儲能電容、電動機、變流器和電控線路均屬直流系統(tǒng)，都需要直流類型的熔斷器做短路保護，才能保證安全可靠的正常運行和超強能力的短路開斷效果。每年幾十萬輛電動汽車是否都正確合理地選用了直流型熔斷器，估計誰也說不清楚。那么，需要探究的第一個問題是：電動汽車應(yīng)該選用何種保護特性的直流型熔斷器？

按照國際電工委員會頒布的IEC 60269熔斷器系列標準(與國標GB/T 13539系列等效)的規(guī)定，熔斷器在符合基本要求(GB/T 13539.1)的基礎(chǔ)上，分為專業(yè)人員(GB/T 13539.2)、非熟練人員(GB/T 13539.3)和半導(dǎo)體器件(GB/T13539.4)三大使用類型，又區(qū)分為“全范圍過載和短路保護”與“局部范圍短路保護”兩大類別，再細分為后備特性(aM--延時短路保護)，一般用途特性(gG--工業(yè)配電全范圍保護)，速斷特性(gR--半導(dǎo)體過載與短路保護、aR--半導(dǎo)體短路保護、gS--半導(dǎo)體線路保護)，按熔化分斷的速度差異設(shè)定了3個熔斷特性等級。

電動汽車的鋰電池、儲能電容、電動機、變流器等重要裝置，以鋰電池系統(tǒng)最為關(guān)鍵也最為昂貴，而且車內(nèi)高壓電纜的路徑很短，發(fā)生短路故障時會在1-2毫秒(ms)內(nèi)形成強大的浪涌沖擊電流(約5-10KA以上)，必須在極短瞬間安全切斷短路電流，消除高壓電弧的破壞能量，才能有效防止鋰電池與半導(dǎo)體裝置因急劇過熱引發(fā)的爆炸泄漏和起火燃燒。選擇aR半導(dǎo)體短路保護的直流快速熔斷器，以其動作靈敏、瞬間熔斷，滅弧徹底等優(yōu)點，顯然能最大范圍的兼容動力蓄電池、儲能電容、電動機、電子器件與電控線路的綜合保護需要，應(yīng)該是目前所有電動汽車普遍適用的唯一優(yōu)化選項。

有人會問說：那么選擇gR過載與短路全面保護的直流熔斷器豈不更好？

眾所周知，電動汽車都要配置一個電池管理系統(tǒng)，該裝置簡稱BMS，具有對鋰電池系統(tǒng)進行過壓、欠壓、過流、過充、過放、過熱等實時監(jiān)測的調(diào)節(jié)控制功能，在鋰電池出現(xiàn)某些異常時，BMS能及時進行調(diào)整限制、抑制報警甚至關(guān)停運行。過流就是電流過載，對可容忍的過載如汽車的加速、加載、爬坡、顛簸等連續(xù)行駛過程，誰也不希望此時發(fā)生停電拋錨，BMS通過預(yù)先設(shè)定可以允許放行，但gR過載保護熔斷器沒有智能判斷力，只要溫度累積升高到銀的熔點(960℃)就開始熔化分斷，對本可容忍的過載也不會輕易放過，這對駕車人就是一個十分糾結(jié)的功能性缺陷。與其讓熔斷器與BMS搶道超行，不如實行合理分工，由BMS或斷路器去做過載范圍的合理防護，由aR熔斷器去做短路電流的安全保護。BMS是一套精密的高科技電子裝置，對汽車內(nèi)外部突如其來的短路電流卻毫無強制關(guān)斷的招架之力，但aR熔斷器能以超強的限流作用和開斷能力，在幾個毫秒內(nèi)全部消除短路危害，以自我犧牲的極小代價換取電動汽車的整體安全。因此，使用偏重過載保護的gR熔斷器未必是最佳的合理方案。

第三個問題是：凡是aR直流快速熔斷器就能給電動汽車提供安全可靠的保護傘嗎？

答案是：不一定！

只有品質(zhì)優(yōu)良的熔斷器才具有安全可靠的短路保護作用，如果是掛羊頭買豬肉的仿冒產(chǎn)品呢？如果是粗制濫造的山寨產(chǎn)品呢？這在中國市場極為常見，上當受騙的消費者往往仰天長嘆，恨無火眼金睛去識別真?zhèn)瘟驾?。選購電動汽車直流熔斷器，只要不是貪圖便宜而不計較質(zhì)量好壞，就可采用如下的5步套路判定產(chǎn)品質(zhì)量和安全可靠性，在采購之前做到去偽存真，實現(xiàn)沙里淘金：

1、最好是直接去熔斷器制造廠做實地考察，對電動汽車必不可少的重要器件，首先應(yīng)對熔斷器的核心部件“熔體”做一番質(zhì)量鑒定，必須是高純度(99.99%)銀制冷軋帶作精沖成型；通過熱熔恒壓點焊，達到精準的電阻值一致性控制。同一規(guī)格產(chǎn)品的阻值偏差超過了5%，就有使用雜質(zhì)銀或是熔體存有斷裂或虛焊的隱患，熔體電阻嚴重超差、安裝位置不正、過于靠近管殼內(nèi)壁等細節(jié)問題，表明生產(chǎn)過程已經(jīng)質(zhì)量失控，這些品質(zhì)不良的熔斷器在通電運行中，常因溫度過熱而提前熔斷并烤焦管殼使之大面積碳化。

熔斷器管殼必須是高強度、高絕緣、耐高溫、抗燃燒的材質(zhì)構(gòu)造，才能像“火花塞”一樣在高溫環(huán)境長期保持固有的綜合強度，經(jīng)得住短路電流沖擊和高壓電弧灼烤而不會自燃起火。如果管殼在120℃以上已經(jīng)碳化變色軟化變形，管內(nèi)砂粒被大量碳離子污染后，絕緣強度會迅速大幅下降變成“半導(dǎo)體”，有被高壓強電二次擊穿的危險，如管殼材料用普通打火機就可點燃起火，將會誘發(fā)與“5. 26”一樣的嚴重后果。

1、熔斷器內(nèi)部填料必須是高純度、耐高溫的SiO2精選石英砂，經(jīng)過高溫固化烘干處理，形成堅硬砂柱包裹住全部熔體，增強了整體抵抗振動沖擊的耐受力，通電運行時可以傳導(dǎo)散熱、熔斷過程會強制熄滅電弧。不固化的散裝填砂在長期行駛顛震中若出現(xiàn)泄漏，熔斷器的滅弧能力將大幅下降甚至完全喪失，熾熱的短路電弧會直接噴出管殼，引燃車內(nèi)的線纜和易燃物品，后果同樣極其危險。

2、2015年3月公布實施的《汽車動力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》第六條“質(zhì)量保證能力要求”規(guī)定“企業(yè)應(yīng)通過TS16949質(zhì)量體系認證，編制并執(zhí)行生產(chǎn)一致性控制計劃”。作為電動汽車重要器件的供貨方--熔斷器生產(chǎn)廠商，也須通過 TS16949質(zhì)量體系認證，未獲得該項認證就不具有合格供應(yīng)商資格，熔斷器品質(zhì)一致性就無法充分保證。鋰電池系統(tǒng)企業(yè)要順利進入合格產(chǎn)品目錄，不該因供方資質(zhì)問題受到拖累。

3、按照2014年9月國家認監(jiān)委頒布的CNCA-C03-2

《強制性產(chǎn)品認證實施規(guī)則》的統(tǒng)一要求，對交流1000V及以下、直流1500V及以下的各類型熔斷器，都必須依照GB13539/IEC60269標準的規(guī)定考核項目，向CQC中國認證中心提交認證申請、提供足量樣品、完成型式試驗、通過工廠初檢、獲得CCC證書，接受年檢監(jiān)督。電動汽車熔斷器無論國產(chǎn)或進口產(chǎn)品，均在強制性安全認證范圍之內(nèi)不可豁免。能獲得CCC認證的企業(yè)，其制造能力，管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量、安全性能等，已經(jīng)通過嚴格的廠檢和型式試驗得到了驗證認可，那些不遵照GB13539/IEC60269生產(chǎn)的非國標類熔斷器，甚至隨意自定保護特性的野路子熔斷器，都不可能獲得中國的CCC認證，更不允許出廠銷售，擅自銷售將會受到各級技術(shù)質(zhì)監(jiān)局的處罰，即使隨電氣電子裝置配套出口也會被中國海關(guān)禁行。[page]

如果以上5項考察都有了肯定結(jié)論，購買這些合格的熔斷器產(chǎn)品就沒有后顧之憂了。

2012年8月3日，當“5.26”出租車被撞起火事件的調(diào)查結(jié)論大白于世之后，我們清楚地看到：EV和HEV以及燃料電池汽車都可能發(fā)生意外起火，但不要定式思維地全都集結(jié)于鋰電池找問題，電池系統(tǒng)若無外部的種種不利影響，比如高壓電路突發(fā)短路，鋰電池被過放過充，氣候環(huán)境高溫暴熱，雨季車體被水浸泡、電池系統(tǒng)搭鐵短接等意外情況，電池自身發(fā)生爆炸自燃的幾率極低。所以，電動汽車自燃很大一部分是因為電控系統(tǒng)，既包括電池本身的管理系統(tǒng)，也包括整個動力傳輸控制系統(tǒng)的問題。

作為從事熔斷器研發(fā)設(shè)計與生產(chǎn)制造近40年的業(yè)內(nèi)人士，筆者一直殷切期待正在制訂的《電動汽車電路安全》標準，能對直流短路保護的熔斷器作出準確定位，以明晰的技術(shù)規(guī)范匡正目前的市場亂象，促進整車制造、電池系統(tǒng)、高壓箱和充電設(shè)備制造企業(yè)與行業(yè)管理機構(gòu)，對電動汽車熔斷器形成統(tǒng)一的選型指導(dǎo)規(guī)則，進而提高蓄電池系統(tǒng)產(chǎn)品的安全水平，推進我國電動汽車產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展，同時推進我國熔斷器產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和技術(shù)進步速度。

在經(jīng)歷了2014年異軍突起和2015年的突飛猛進之后，中國新能源汽車經(jīng)過市場的洗禮，市場秩序不斷調(diào)整完善、充電樁等配套設(shè)施持續(xù)跟進，同時，國內(nèi)品牌優(yōu)秀新能源汽車廠家在技術(shù)、產(chǎn)品及營銷模式上也在不斷創(chuàng)新和超越。雄心勃勃的“十三五”新能源汽車政策規(guī)劃提出，到2020年要實現(xiàn)200萬輛的推廣目標。有關(guān)專家預(yù)計，2020年電池能量密度達到300瓦時/公斤、續(xù)航能力達到300公里的目標是可以實現(xiàn)的，但實際應(yīng)用還需要有較長的檢驗過程，應(yīng)該把安全問題放在第一位。

在“十三五”的新形勢下，隨著電池能量密度大幅提升，續(xù)航能力翻倍增長，鋰電池的容量與功率都將大幅提高，對電動汽車短路故障的安全保護要求會越來越高。熔斷器如何在輕量化、小型化的基礎(chǔ)上提升倍增的額定功率，保持強大的短路分斷能力和防火抗燃安全性，是一個技術(shù)難度很高的課題，國內(nèi)外熔斷器企業(yè)必須拿出自己的“絕活”產(chǎn)品，才能滿足電動汽車產(chǎn)業(yè)未來的高端配置需求，否則將會被新能源汽車市場“洗牌”淘汰。在新一代電動汽車熔斷器的研發(fā)上，沒有現(xiàn)成的專利技術(shù)可以抄襲，沒有便捷的道路可以彎道超車。材質(zhì)決定了品質(zhì)安全、銷量不代表質(zhì)量過硬。那些未通過型式試驗和強制性認證的劣質(zhì)熔斷器，那些采用易燃材料、簡陋裝備、落后技術(shù)拼湊的仿造產(chǎn)品，應(yīng)當受到汽車行業(yè)管理機構(gòu)的管控限制，應(yīng)當受到動力電池系統(tǒng)企業(yè)的自覺抵制，應(yīng)當在電動汽車產(chǎn)品規(guī)范中加入元器件準入條件。否則，會因劣質(zhì)器件不斷地制造麻煩，導(dǎo)演出更多類似的惡性事件。前事不忘、后事之師，歷史悲劇不容重演，國家領(lǐng)導(dǎo)和廣大群眾，都不希望那一幕觸目驚心的場景頻頻再現(xiàn)。

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