国内车涉水实验研究现状论文

文 | AI 财经 社 王欣 张汤 编辑 | 冒诗阳 连日来，巨大的降雨突袭河南等地。从7月21日开始雨带北移，河北省中南部也受到特大暴雨袭击，邯郸桥梁被冲毁，石家庄、保定等地部分道路一片汪洋。由于积水严重，大量 汽车 被迫涉水甚至被淹没。但与燃油车涉水后不同，部分网友将小鹏、特斯拉等品牌电动车在水中穿行的视频放上互联网，不少电动车用户上传自己的行车视频，声称自己“一下雨就开电动车乘风破浪”。对此，品牌方也并未放弃传播机会。一位小鹏 汽车 销售人员向AI 财经 社展示了一个郑州车主在暴雨中“潜航模式”视频，视频显示当其他车辆都在积水路面龟行甚至漂浮时，小鹏 汽车 还能够保持一定速度正常行驶。“郑州客户给我们发过来一个视频，大概就是现在大家所说的‘潜航模式’了。因为电动车本身电池电机等核心部件都有防尘防水级别，小鹏的级别是IP68，也就是说，车辆在水下1米的位置时，48小时之内是不会进水的。”上述小鹏 汽车 销售人员表示。不只是小鹏，就在暴雨来临前一天，为了向外界展示其电池涉水密闭性能，沃尔沃在拆车实验室中把XC40纯电动整车完全浸入水中12小时，经过浸泡后，车辆仍可从水下正常遥控驶出，电池电控电机均保持正常工作状态。然而，新能源 汽车 的涉水能力真的这么强悍吗？郑州暴雨后，上万辆车被泡在水里动弹不得。但小鹏 汽车 董事长何小鹏却在朋友圈发出视频：一辆白色的小鹏P7正穿过汪洋般的水面，转弯前进，最终驶上浅水区。视频中，两旁的私家车和公交车已经被冲得东倒西歪。电动车涉水性能是否比燃油车更好？多位专家告诉AI 财经 社，由于构造不同，电动车整体而言的确比燃油车更经得起涉水、泡水。“何小鹏的意思很清楚：电动车没有进排气管，发动机不会进水。”北京一所高校机械与 汽车 工程学院的 汽车 实验室主任孙阳表示：燃油车涉水时，如果水通过进气管进入气缸，而车仍在发动，活塞无法压缩水，最后活塞连杆会弯曲，即“顶缸”，造成整个发动机报废。AI 财经 社了解到，一般而言燃油车可涉水高度以不超过车轮的2/3为宜，一定要行驶通过，也不应超过进气口，以保证发动机等部件不进水。这也是人们常说 汽车 泡水后不要打火的原因。对燃油车来说，进排气口的高度就是能涉水的高度。而电动车涉水要考虑的是电子元件的防水性。简单来说，电动车有高压和低压两套系统。高压系统有国家强制标准，基本可以泡水，但低压系统很少能抵御泡水。“对纯电动车来说，电压到60V以上的部分都要求有防护，三大件（电机驱动器、整车控制器、电池系统）的外壳是有气密性的，并不容易出问题。” 汽车 电子资深工程师王诩表示。在三大件中，人们最担心漏电的是动力电池。据AI 财经 社查询，根据GB4208IECEN60529标准，电动 汽车 电池系统的防尘防水等级建议不低于IP67，其中“6”代表完全防止灰尘进入，“7”代表常温常压之下，在深度为1米的水中浸泡时间不超过30分钟。中汽研动力电池专家张若告诉AI 财经 社，“无论什么厂的动力电池，都要符合IP67标准。” 动力电池实际是整车中最不怕水泡的部分，理论上短时间的液体浸泡、喷溅不会对动力电池产生影响。在实际生产中，很多动力电池甚至已经达到IP68标准，即在米深的水里浸泡不少于30分钟。据AI 财经 社了解，宁德时代在测试动力电池时，符合IP67标准的电池会在1米水深浸泡12小时，符合IP68标准的电池会浸泡24小时。当电动车泡在水里时，不会向周围漏电也是由动力电池保护的。孙阳表示，好一点的动力电池都会有“绝缘检测”功能，一旦发现电路漏电，就会自动断电。因此即使在泡水电动车周围，也不用担心被电到。但低压部分反而成了电动车的软肋。电动车里会有电压为12V的低压电气系统，用于启动 汽车 、控制车门和车灯等。对于这部分，“输电线路往往是暴露在外的，如果泡在深水里会有故障的风险。”王诩表示， 汽车 在设计时通常只经过淋雨实验，不会经过泡水实验，对这部分电路没有高等级的防水要求。但对于大部分家用车来说，无疑是电动车更有涉水优势。“电动车驶过轮子高度的积水是没问题的，只要不长时间停留。”孙阳说，但对于燃油车，涉水深度以进出气口高度为限，通常离地不过20-30厘米。然而，即便电动车在结构上更经“泡”，实际应用场景下仍需面临诸多现实问题。“问题是暴雨到来，你也不知道你的车泡了多久泡了多深。”一位电动车车主向AI 财经 社表示，水的成分也比较复杂，有大量泥沙等成分，比实验室的情况复杂得多。一位做密封方面工作的工程师透露，IP67防水是在静态下进行的。如果车辆在较深的积水中行驶，半轴油封很容易发生失效，这时候水会进入变速箱。对于当前大部分采用油冷电机结构的动力总成，都有相当大的绝缘风险，比如某销量第一的纯电动 汽车 ，电机就是油冷且与齿轮箱没有分隔。从这点来看，也尽量不要涉深水，防止绝缘失效造成车辆无法行驶，被困深水中。事实上，从这次河南的水灾来看，部分车辆被泡的时间和深度远远已经超过IP67的要求，不止是动力电池系统，包括机舱、内饰等内部零件也将会受到极大的损伤。汽车 电子领域资深工程师朱玉龙告诉AI 财经 社，就算是不需要排气系统的电动车，泡水对整车的密封性依然提出了极大的挑战。“对整车来说，这部分能不能泡水，完全是由 汽车 设计决定的。”王诩介绍说，要做到整车防水，需要将连接器、接插件做好防水，技术要求和成本都不高，“但问题是有没有这个市场需求。”他表示，部分越野车可能会涉水，需要整车防水性能，但除此以外，整车厂可能出于成本和售价考虑而弱化防水性能。此外，相较于燃油车，电动车一旦在泡水后出现问题，后果往往更为严重。“燃油车遇水其实不会有安全问题，顶多就是发动机浸水，如果强行行驶会报废，电动 汽车 在完好的状态下能涉水更深，安全问题主要出在如果电池的密封出问题，进水了很容易起火。”朱玉龙告诉AI 财经 社，电动 汽车 涉水看深度，主要看有没有密封问题，会不会有12V的电子电气连接短路。但是泡水时间久了，把电池密封泡坏了，电池就报废了。事实上，往年大雨之下，曾出现过电动 汽车 起火的案例，例如2018年广州纯电动 汽车 由于大雨下浸水而起火，2016年南京电动大巴起火，2019年杭州某新能源 汽车 电池进水起火。对于电池起火原因，在清华大学研究团队发布的一篇论文中认为，“如果泡在水中，由于水中杂质较多，一旦电池进水，内部很容易烧蚀。”此外，也有业内人士表示，动力电池出厂后密封性会随着颠簸而逐渐降低。不过有相关工程师表示，动力电池防水性能是所有电动 汽车 出厂检查的必备环节，如果无法达到标准，车辆是无法上市的。事实上，防水性能已成为车企宣传自家电动车产品的重要噱头。7月19日沃尔沃发布的纯电 汽车 XC40，就以在米水中泡了12小时仍能正常使用作为宣传视频。AI 财经 社了解到，沃尔沃的电池封装也是IP67。此外，理想、蔚来品牌主销产品搭载的动力电池防水等级均为IP67。相比之下，威马EX5、小鹏P7、小鹏iG3、江淮iC5和五菱宏光EVmini则声称动力电池可以达到IP68防护级别，可以做到“无限期沉浸在指定水压下，可确保不因浸水而造成损坏”。然而，与一些新能源车企的自信不同，更多业内人士建议保守。AI 财经 社发现，对于自家产品的涉水性能，特斯拉创始人马斯克曾经发推说，短时间“开船”可以，但他也强调不到迫不得已，不要这么做。因为特斯拉遇水后，主要依靠车轮持续旋转产生推力。此外，保险公司和4S店也建议车主小心驾驶，避免车辆涉水受损。就在河南暴雨成灾时，河南省网信办、郑州市委网信办发布30秒科普视频，针对暴雨天新能源 汽车 能否涉水问题时称，提醒广大车主“新能源 汽车 是车，尽量不要当船开”。“虽然电池有密封，但线路插头可能会进水，车辆会报故障。”一位北汽新能源4S店售后人员告诉AI 财经 社，电动车涉水、泡水，仍然建议车主谨慎操作，选择理赔，“上次一个客户的电动车泡水，动力电池没出现太大问题，就换了整车线束和一个插头就要6000块。”此外，AI 财经 社了解到，车险中涉水的赔付范围主要为发动机涉水损失险，动力电池一旦出问题，并不在范围内。这背后，目前国内针对电动 汽车 单独的保险条款仍不完善，依然套用传统燃油车的保险框架，因此成本更高的动力电池一旦出问题，往往难以赔付。一位保险公司业务员介绍称，在往年的案例中，多数电动车泡水后一旦出问题，最后的结果都是报废，这主要是由于电池成本过高导致的。“电动 汽车 在水里行驶严格来说是没有问题的。”此前，熟悉新能源动力系统的中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高建议，“厂家会有一些指导意见，最好是到4S店去维护一下，这样比较保险。浸泡的问题需要大家重视，去4S店再维护一下还是很有必要的。”