电动自行车“电气安全”风险分析及防控浅谈

2023-04-23赵红利贾锐芦海旭许双龙米凯凯李伟权

中国自行车 2023年1期

赵红利贾锐芦海旭许双龙米凯凯李伟权

（1.中汽认证中心有限公司北京 100044；2.浙江方圆检测集团股份有限公司杭州 310018）

1 引言

电动自行车是以车载蓄电池作为辅助能源，具有脚踏骑行能力，能实现电助动或/和电驱动功能的两轮自行车。由于电动自行车拥有经济、节能、环保、便捷、方便使用等特点，使其成为无数家庭的主要代步工具。2018 年5 月15 日，GB 17761—2018《电动自行车安全技术规范》发布，并于2019 年4 月15 日实施。此新国标与GB 17761—1999《电动自行车通用技术条件》相比，在车速限值、车速提示音、整车质量（重量）、反射器、照明和鸣号装置、电气安全、结构、淋水涉水性能、充电器与蓄电池、防火性能等试验项目上，均有较大区别或要求提升[1]。2019 年，电动自行车产品由工业产品生产许可证管理转为CCC 认证管理，现依据的实施规则是CNCA-C11-16：2021《强制性产品认证实施规则电动自行车》[2]。但是，部分电动自行车生产企业仍在产品的电气安全方面存在质量控制较弱的情况，给企业造成了较大风险。

2 目前存在与电气安全相关的问题

依据GB 17761—2018 规定，电动自行车的基本要求为：a）须具有脚踏骑行能力；b）具有电驱动或/和电助动功能；c）电驱动行驶时，最高设计车速不超过 25 km/h；电助动行驶时，车速超过25 km/h，电动机不得提供动力输出；d）装配完整的电动自行车的整车质量（重量）小于或等于55 kg；e）蓄电池标称电压小于或等于48 V；f）电动机额定连续输出功率小于或等于400 W[1]。

电动自行车电气安全是对电动自行车的基本要求，GB 17761—2018 对其进行了规定，特别是第4.3 条、6.3 条，对防篡改、电气装置、控制系统、电动机输出功率、充电器与蓄电池提出了明确要求[1]。从近几年国家产品质量监督抽查和产品一致性抽查信息反馈来看，很多企业的电气安全控制做得还不到位，主要集中在以下两个方面。

2.1 产品设计的控制存在隐患

电动机、控制器、蓄电池和充电器是电动自行车主要电气部件，这些部件间的参数合理匹配才能保证电动自行车的安全行驶和符合相关法规要求。常见与电气部件相关的质量问题有最高车速不符合标准和防篡改控制不到位、蓄电池篡改情况严重、其他电气装置设计存在缺陷等[3]。

2.1.1 对最高车速控制技术的考虑不到位

GB 17761—2018 第6.1.1.1 条规定：使用电驱动功能行驶时，最高车速不超过最高设计车速，且不超过25 km/h[1]。电动自行车最高车速取决于控制器的输出信号，以及与电动机的匹配性。从国家监督抽查情况看，典型的不合格案例如：某车型的最高车速为27.1 km/h，超过了标准规定的最高车速限值；某车型的设计车速为23 km/h，检测的最高车速为24.3 km/h，超过了最高车速的设计值。

造成不合格情况的原因是，为了满足部分用户对高车速车型的需求，生产企业开发或使用了与型式试验样品参数不一致的控制器；控制器存在可篡改最高车速的设计，造成通过简单操作就可以变更控制器输出参数。此外，驱动电机与控制器的产品质量不稳定及质量控制不到位，也是造成最高车速不符合要求的重要原因。

2.1.2 产品设计时未充分考虑防篡改控制

电动自行车用蓄电池主要有铅酸蓄电池和锂离子蓄电池。铅酸蓄电池具有使用安全、可回收循环再利用的特点，但其比能量低，对电动自行车整车质量影响较大。锂离子蓄电池比能量高，在对整车质量有要求的前提下，其在续行里程方面更有优势，但其安全性受充电器和控制器影响较大，价格也相对较高。目前，存在的与蓄电池相关的主要问题是，在整车销售过程中，部分销售商存在更换蓄电池的情况，包括用铅酸电池更换为锂电池，用锂电池更换为铅酸电池，更换电池型号，用翻新电池代替原装电池等；也包括生产企业在设计及产品出厂时，存在为整车留有加装电池盒空间等情况。蓄电池篡改往往会造成整车质量（重量）、最高车速和车辆结构的改变，但一些企业在产品设计时，未充分使用防篡改技术。

2.1.3 其他电气装置设计存在缺陷

部分生产企业对GB 17661—2018 理解不到位,在设计过程中考虑不周，如对GB 17661—2018 第6.3.1.2 条短路保护中“电动自行车的充电线路和电池输出端中应当装有熔断器或短路保护装置”[1]理解不全面，只安装了电池输出端短路保护，而没有考虑充电线路的短路保护等。

2.2 生产及销售环节管控不到位

2.2.1 充电器的质量管控不到位

充电器是电动自行车安全使用的关键部件之一，它的产品质量直接影响到蓄电池的安全使用。目前，与充电器有关的标准较多，常见标准有GB/T 36944—2018《电动自行车用充电器技术要求》、GB 4706.18—2014《家用和类似用途电器的安全电池充电器的特殊要求》、QB/T 2947.1—2008《电动自行车用蓄电池及充电器第1 部分：密封铅酸蓄电池及充电器》等。企业执行的标准可能不尽相同，但无论明示执行哪个产品标准，充电器均应满足GB 17761—2018 对充电器的要求。GB 17761—2018 第6.3.4 条规定，电动自行车充电器应当满足下列要求：a)在非正常工作情况下，充电器具有保护功能，充电器输出接线反接或短接后，无损坏；b)充电器具有防触电保护作用，结构和外壳对易触及的带电部件有足够的防护，但交流峰值电压和直流电压小于或等于42.4 V 的充电器除外[1]。

在采购充电器的过程中，部分企业对质量管控不到位，未能关注到GB 17761—2018 对充电器的要求，导致在电动自行车检验中充电器项目不合格。

2.2.2 对蓄电池及充电器装配工序分包的管控不到位

常见案例有：生产企业委托经销商装配蓄电池及充电器，但经销商没有按生产企业的蓄电池及充电器装配技术要求或合格证要求装配，造成相关车型的充电器、蓄电池与合格证不一致。

根据实施规则CNCA-C11-16：2021 中对生产一致性控制的要求，蓄电池及充电器装配工序分包直接影响标准符合性，应识别为关键过程进行控制[2]。

2.2.3 网络销售过程监管不到位

随着商业销售渠道的拓展，网购成为大家首选的消费方式之一，但部分生产企业网售渠道的产品质量管控存在一定的盲点。有些网络经销商为迎合部分用户“速度快”“动力强”等不合理需求，私自改装并将违规产品流入市场，增加了产品不一致的风险。

3 电动自行车生产企业电气安全方面风险防控建议

3.1 企业应强化风险意识，加强质量管控，特别是电气安全的管控

企业应加强CCC 认证制度实施规则、GB 17761—2018 标准等相关内容的学习，充分理解电动自行车CCC 认证的相关要求，加强对生产一致性和工厂质量保证能力的理解学习，提高对产品一致性要求的认识。

3.2 研发防篡改新技术，以有效控制风险

企业应主动研究防篡改新技术，或采用与电动自行车通信协议相关的团体标准[4]，逐步建立电动自行车和蓄电池数字身份追溯体系,强化并完善电动自行车电气系统“通信协议互认”，有效遏制违规生产销售、非法改装、非法换装等情况发生，达到降低安全事故发生率的目的。

3.3 强化对电动自行车关键零部件及材料质量控制

电动自行车零部件和原材料的质量和一致性控制往往影响电动自行车的标准符合性，适当加强关键零部件和原材料控制并采信零部件产品自愿性认证结果，是贯彻GB 17761—2018 标准和CCC 认证要求的有效措施和重要途径。

GB 17761—2018 第4.4 条规定：“电动自行车除符合标准规定的安全要求外，其整车和部件（如蓄电池、车载充电器等）还应当符合相关国家标准、行业标准的安全要求。”[1]。依据该要求，企业在蓄电池、车载充电器、控制器等关键外购零部件及材料采购过程中，应关注关键零部件的采标，通过使用符合相关国家标准、行业标准的零部件及材料，有效地降低整车企业的风险。与电动自行车电气安全相关的国家标准、行业标准见表1。目前，一些专业的产品认证机构依据这些标准开展了相关的自愿性产品认证，采购获得自愿性产品认证证书的关键零部件产品，这样可以有效控制风险。