纯电动汽车涉水浅议

江苏省连云港中等专业学校 郑洋洋，吴 颖

汽车涉水是个老话题了，在人们的潜意识里，电动汽车和手机、iPad等电子产品一样，对于水这种东西还是敬而远之比较稳妥。但话说回来，汽车作为交通工具，使用环境非常复杂，行驶过程中难免要涉水行驶。对于增长态势迅猛的电动汽车而言，涉水对整车性能和安全性的影响到底有多大，已经成为人们关注的焦点之一。很大一部分人认为，电动汽车其实就是一块大大的动力电池，进水后引发的动力电池短路甚至漏电会更加危险；也有部分人认为，电动汽车没有内燃机动力汽车配备的发动机和尾排系统，因此涉水能力要强于内燃机动力汽车。那么电动汽车涉水的危险系数到底有多高呢？

对于内燃机动力汽车和油电混合动力汽车而言，涉水行驶中，水容易进入气缸，由于水是不可压缩的，进入正在运转的气缸后，会使连杆弯曲、断裂，发生捣缸等严重的机械事故。另外，排气系统的三元催化转化器和消音器也会受到水的损坏。

与内燃机动力汽车和油电混合动力汽车通过涉水路段时常用的“慢进稳出”策略稍有不同的是，电动汽车涉水时反而要采用匀速前进的策略，其主要的原因就是内燃机动力汽车和油电混合动力汽车如果冲入水的速度太快，水容易进入到进气口导致发动机机械损坏，而电动汽车的动力装置都是封闭运转的，不存在这样的问题。对于纯电动汽车而言，由于不存在内燃机，不用担心水进气缸的问题，因此其涉水能力要远远高于燃油汽车，一般可以在水深40 cm的情况下正常行驶。

对于纯电动汽车或混合动力汽车而言，最让车主们担心的实际上是一些高压电气化设备进水的问题。按照一般的推论，由于电动汽车是依靠输出较高电压的大电流驱动车辆前进的，而水是导电的，尤其是雨水，其所蕴含的杂质等成分更多，那就意味着导电性能更强，而一旦电动汽车漏电的话，后果不堪设想。但其实这是不少消费者对电动汽车的认识误区。

其实，纯电动汽车或混合动力汽车涉水过程中需要特别关注的是动力电池组的防水性能问题。纯电动汽车或混合动力汽车的动力电池组重量较重，一般放置在车辆的底部，在路面积水较深时，动力电池组可能会被淹没，此时动力电池组的防水性能就会显得尤为关键（某些纯电动公交车的动力电池组放置在车顶，其动力电池组的防水问题就相对容易解决些）。动力电池组的防水性能与动力电池组的设计紧密相关，特别是动力电池组热管理系统的设计。风冷设计的动力电池组一般需要有进风口和排风口，因此水也有可能从风口进入动力电池组，但液冷设计的动力电池组则更容易提高其密封性。

电动汽车的动力电池组都是由封闭在金属外壳内的电池单体组成的，是完全封闭的结构，动力电池组外壳防水标准是IPX7级，因此，动力电池泡在水中是不会有危险的。不少厂家也都做了安全测试，为了检验动力电池组的防水性能，厂家把动力电池组浸泡在水中24 h，然后对动力电池的各项性能指标进行检测。此外，动力电池中的电解液对纯度要求很高，根本不允许有水进入。因此，外部的水不可能进入动力电池内部造成短路，所以对乘客造成伤害的可能性微乎其微。即便出现了碰撞事故或救援人员需要切割车身救援的状况，电动汽车的电源管理系统也会在检测到短路或碰撞之后迅速放电，让动力电池处于安全状态。

在国家质检总局发布的《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中，就明确指出了考核电动汽车用动力电池单体和模组的安全指标及试验方法。该标准对动力电池单体和模组的海水浸泡提出了检验要求：单体海水浸泡，电池满充，浸入3.5%的NaCl溶液2 h，溶液整体浸没电池，观察1 h；模组海水浸泡，模组满充，浸入3.5%的NaCl盐水2 h，溶液整体浸没模组，观察1 h。且在《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统：安全性要求与测试方法》中，也更加详细地指出了电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统所需要达到的安全级别，海水浸泡项目测试电池包或电池系统在车载状态下发生浸没等危险情况下的安全性，试验条件也是浸入3.5%的NaCl盐水2 h，要求无起火和爆炸等现象。

那么，纯电动汽车或混合动力汽车的电路系统的短路问题呢？电动汽车的前舱内布局规整，核心部件（如电控系统、电动机等）都有充分的保护措施，电动机是全封闭的，无需跟外界连通，并且为了保证安全，电动汽车动力总成一般与线缆的输入接头都会符合IPX4或IPX5防护级别。上海市对于电动汽车的准入政策里面有一条强制性的标准——《电动乘用车运行安全和维护保障技术规范》（DB31T634—2012），该标准关于模拟涉水试验的要求是：模拟电动汽车通过发大水的街道或水洼的情况，汽车应该首先在15 cm深的水池中，以30 km/h+3 km/h的速度行驶，涉水总时间为10 min，然后在30 cm深的水池中，以≥5 km/h的速度进行前进、后退行驶，涉水总时间为10 min。如果电动汽车要达成该涉水试验，IPX7级的防水标准几乎是必须要做到的。其实，许多电动汽车的防护级别，设计时已经达到了IP67级。

既然电动汽车有防护等级的约束及制定，那么是否就可以说明电动汽车可以随便涉水呢？答案当然是否定的，动力电池组及驱动系统虽然被采用了层层防护，但车身结构还是和一般汽车没有太大区别的，当积水超过车身一定深度后，车内还是会进水的，如果不提前采取自救措施，任性将电动汽车当潜水艇用的话，那么即使不被电到，也会被强大的水压困在车内，后果很难估量。

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电器8大防水等级

由IEC（国际电工委员会）起草的IP防护等级数据显示，电器防水等级共分为8个等级，从IPX1到IPX8。IP（Ingress Protection Rating）指的是防护安全级别，IP后的第1个数字为固态防护等级，第2个数字为液态防护等级。最高等级IPX8是个什么概念？表示车辆可以无限期沉没在指定的水压下，确保不因浸水而造成损坏。IPX4～IPX6代表设备可以防止飞溅、喷射等影响；IPX7代表防浸型设计，即使浸在1 m深的水（这里的1 m深的水不是路面的水深，而是没过电气设备的水深，差不多相当于车已经完全沉没在水中的情况）中30 min水也不会进入内部。而电动汽车中，北汽旗下的绅宝D50的防水等级达到IPX5左右，这个级别基本能够防止来自各个方向由喷嘴射出的水进入车辆而造成损坏；像腾势和荣威E50这两款车的整车防水等级已达到IPX7的标准，表示车辆浸在水中一定时间或水压在一定的标准以下，可确保不因浸水而造成损坏。