11月10日-12日，由中國汽車工業協會和武漢市人民政府共同主辦的“2023中國汽車供應鏈大會暨第二屆中國新能源智能網聯汽車生態大會”在武漢經開區舉辦。本屆供應鏈大會以“踔厲奮發，攻堅克難——打造安全、韌性、綠色汽車供應鏈”為主題，設置了“1場戰略峰會、1場大會論壇、9場主題論壇”共11場會議，圍繞供應鏈安全與布局、新型汽車供應鏈打造、傳統供應鏈升級、全球化發展等熱點話題進行深入交流與探討，尋找構建世界一流汽車供應鏈的對策、方法和路徑。其中，在11月11日下午舉辦的“主題論壇二：補能體系——打造充換電高質量產業生態”上，中國電力科學研究院三級職員/教授級高工李斌發表演講。
以下內容為現場發言實錄：
很高興有機會和大家交流一下電動汽車充電安全相關技術，我主要從四個方面。一個是背景，第二是充電安全監測與預警。第三是安全防護與消防，第四是相關建議和展望。
一、背景簡單的講一下，現在新能源車1812萬輛，增長的比較快，從預測的角度來說，2030年能達到8000萬輛。電動汽車發展趨勢大家都有目共睹，從國家政策來說也是給予了極大的支持。近期發布了一系列關于新能源汽車下鄉，構建高質量電動汽車基礎設施體系以及充電設施安全的政策，都是為了促進新能源汽車行業的健康發展。但新能源汽車也還是發生了一些安全事故，我們也做了相關的統計，2020年大概170余起，2021年160余起，2022年220余起，這些都是報道的例子。車的自燃等安全事故對整個行業發展影響還是巨大的，我們做了一些研究統計，在安全事故中乘用車事故占比比較高，純電動車占比86%，三元材料電池的車，占比也比較高。磷酸鐵鋰好一些，充電狀態和靜止狀態是主要發生的場景，而且大部分是在高SOC狀態下，低電量的時候事故發生并不是很多。
整個安全事故對我們的電動汽車行業發展會造成一些影響，充電安全事情還是需要引起我們的重視，
二、充電安全監測與預警。主要分三個部分。一個是車輛電池部分，第二是充電設施部分，第三是電網側。在車側這塊，主要分三個部分，電的濫用，熱濫用、機械濫用。做電池安全預警也有很多方法，舉個簡單的例子，閾值數風險模型，上面這個圖1 SOC已經充滿了，但是充電電壓550多V，這是一種異常情況。第二是充電充滿了，充電電流還保持60安左右，這種情況是有一些風險預警。另外單體最高電壓超限，這是最簡單的風險評估模型。我們再可以看下，比如充電電壓變化率的情況，第一個圖，充電電壓波動和電池電壓波動是正常區間，第二個圖也是一樣，第三個圖充電電壓大幅度上升，電池電壓還是保持不動，這也是一個異常情況。充電情況就可以發現有一些風險．電池一致性評價，2018年電池比較新的時候，一致性是小于1%，從單體電池電壓來說也趨于一致性，用了大概半年，單體電壓分離也加大了，用了一年半之后，一致性就偏差了2%以上，這也是我們車的一些、電池上安全預警判斷方法。
電池安全對老化的情況可以做一些判斷，評估一致性就不細說了，預警可以分為突發和瞬時的，我們也做了一下分類，從實時故障來說是4類，通信、充電、放電、保護功能失效，10大核心指標如圖。這塊我們想說的是，安全預警可能是比較重要，但是也不能把它過分地強化，你要找到一個折衷點，有時候過度強調預警和安全，可能會造成一些正常情況下宕機、停機。所以我們也要找到折衷點，可以相應采取一些策略，比如延時上報，多次判斷。
說完車側再說樁側，主要是充電設施，其實大部分主要還是一個充電設施對人身安全，絕緣漏電發生人生傷亡事故，不要因為過溫、充電設施自燃等帶來安全事故。我們梳理樁側運行數據，3個大類，3個級別，32項安全指標，都可以進行充分判斷。
再說網側，可能大家不關心，但是對電網這塊將來的影響很大。特別是將來一些大功率超充、v2g放電情況的推廣還是會帶來很多問題。傳統充電對電網影響大家都知道，比如電能質量問題，臺區配變過載問題等等，對區域電網來說是峰谷差的加大，跨區域電網帶來的新能源消納問題。
我們也梳理了下在網側，充電小功率直流、大功率集中整流會發生一些諧振的風險，包括有一些低頻振蕩，電能質量問題，這是我們做的一個放電實驗，作為一些實測數據，可以看到在第一個圖中，電流諧波畸變率已經超過了國標5%的限制，這是放電的影響。包括將來大功率放電的沖擊電流，我們都做了相關測試。我們做了一個并網測試，多臺車放電的時候也會發生電流畸變率超限，相關結論如圖。
三、充電安全防護與消防。防護其實剛才咱們車側、樁側、網側都講了，都有各自的本體防護策略，現在有做多層級防護，我們現在想提的是車端自己本身，電池本身的防護，能不能做一個后備保護和綜合判斷，對網側的一些影響，它應該是一個多層級的。
有一些事情已經發生了，但是我們怎么能夠去進行盡快的處理，有幾個方法，一是無人值守煙霧圖像識別、紅外測溫報警成本相對偏小，電動汽車并不像汽油車發生直接爆炸，它有一個燃燒的過程，有時候本身車燒了會把旁邊的車給毀了。所以能不能通過紅外傳感、煙霧識別去提醒遠程維護人員，5分鐘或者10分鐘來進行處置，或者把旁邊的車挪開，至少不造成事故的擴大。現在可以加裝紅外成像，成本也并不高，當然如果說將來資金允許，也可以搞站級消防和防護，我們也做了一個示范站防護，也是想從災前感知到災中隔離處置，災后希望做事故存證以及數據分析。相關實施方案，災前要做態勢感知，災中要進行日常信號提醒，兩道防線，消防測試圖和壓縮空氣泡沫隔離，還可以做局部隔離，這個過程我們覺得還是涉及到資金成本問題，確實需要資金的支持。
四、最后提下展望和建議，一是加快充電安全相關標準的制定和完善。而是加強行業質量檢測和監督，特別是新能源車下鄉，廣大農村地區可能會出現一些低價、質量不過關的情況，會更容易發生一些安全事故。所以我們強烈建議要對行業質量進行加強檢測和監督，提升整個行業整體質量。
三是加強充電信息安全防護技術，現在大家都比較忽略信息安全問題，特別是如果涉及惡意篡改，無人駕駛車輛普及，做到一些惡意攻擊，對整個社會和國家會帶來巨大的潛在問題。個人信息、充電過程中數據信息泄露，篡改，都是我們下一步要重點關注的。四是加強模型實用化研究，前面提到相關方法，但這個模型還是隨著車輛普及，不同種類車輛，不同種類電池，模型還需要不斷地完善和優化。
以下內容為現場發言實錄：
很高興有機會和大家交流一下電動汽車充電安全相關技術，我主要從四個方面。一個是背景，第二是充電安全監測與預警。第三是安全防護與消防，第四是相關建議和展望。
一、背景簡單的講一下，現在新能源車1812萬輛，增長的比較快，從預測的角度來說，2030年能達到8000萬輛。電動汽車發展趨勢大家都有目共睹，從國家政策來說也是給予了極大的支持。近期發布了一系列關于新能源汽車下鄉，構建高質量電動汽車基礎設施體系以及充電設施安全的政策，都是為了促進新能源汽車行業的健康發展。但新能源汽車也還是發生了一些安全事故，我們也做了相關的統計，2020年大概170余起，2021年160余起，2022年220余起，這些都是報道的例子。車的自燃等安全事故對整個行業發展影響還是巨大的，我們做了一些研究統計，在安全事故中乘用車事故占比比較高，純電動車占比86%，三元材料電池的車，占比也比較高。磷酸鐵鋰好一些，充電狀態和靜止狀態是主要發生的場景，而且大部分是在高SOC狀態下，低電量的時候事故發生并不是很多。
整個安全事故對我們的電動汽車行業發展會造成一些影響，充電安全事情還是需要引起我們的重視，
二、充電安全監測與預警。主要分三個部分。一個是車輛電池部分，第二是充電設施部分，第三是電網側。在車側這塊，主要分三個部分，電的濫用，熱濫用、機械濫用。做電池安全預警也有很多方法，舉個簡單的例子，閾值數風險模型，上面這個圖1 SOC已經充滿了，但是充電電壓550多V，這是一種異常情況。第二是充電充滿了，充電電流還保持60安左右，這種情況是有一些風險預警。另外單體最高電壓超限，這是最簡單的風險評估模型。我們再可以看下，比如充電電壓變化率的情況，第一個圖，充電電壓波動和電池電壓波動是正常區間，第二個圖也是一樣，第三個圖充電電壓大幅度上升，電池電壓還是保持不動，這也是一個異常情況。充電情況就可以發現有一些風險．電池一致性評價，2018年電池比較新的時候，一致性是小于1%，從單體電池電壓來說也趨于一致性，用了大概半年，單體電壓分離也加大了，用了一年半之后，一致性就偏差了2%以上，這也是我們車的一些、電池上安全預警判斷方法。
電池安全對老化的情況可以做一些判斷，評估一致性就不細說了，預警可以分為突發和瞬時的，我們也做了一下分類，從實時故障來說是4類，通信、充電、放電、保護功能失效，10大核心指標如圖。這塊我們想說的是，安全預警可能是比較重要，但是也不能把它過分地強化，你要找到一個折衷點，有時候過度強調預警和安全，可能會造成一些正常情況下宕機、停機。所以我們也要找到折衷點，可以相應采取一些策略，比如延時上報，多次判斷。
說完車側再說樁側，主要是充電設施，其實大部分主要還是一個充電設施對人身安全，絕緣漏電發生人生傷亡事故，不要因為過溫、充電設施自燃等帶來安全事故。我們梳理樁側運行數據，3個大類，3個級別，32項安全指標，都可以進行充分判斷。
再說網側，可能大家不關心，但是對電網這塊將來的影響很大。特別是將來一些大功率超充、v2g放電情況的推廣還是會帶來很多問題。傳統充電對電網影響大家都知道，比如電能質量問題，臺區配變過載問題等等，對區域電網來說是峰谷差的加大，跨區域電網帶來的新能源消納問題。
我們也梳理了下在網側，充電小功率直流、大功率集中整流會發生一些諧振的風險，包括有一些低頻振蕩，電能質量問題，這是我們做的一個放電實驗，作為一些實測數據，可以看到在第一個圖中，電流諧波畸變率已經超過了國標5%的限制，這是放電的影響。包括將來大功率放電的沖擊電流，我們都做了相關測試。我們做了一個并網測試，多臺車放電的時候也會發生電流畸變率超限，相關結論如圖。
三、充電安全防護與消防。防護其實剛才咱們車側、樁側、網側都講了，都有各自的本體防護策略，現在有做多層級防護，我們現在想提的是車端自己本身，電池本身的防護，能不能做一個后備保護和綜合判斷，對網側的一些影響，它應該是一個多層級的。
有一些事情已經發生了，但是我們怎么能夠去進行盡快的處理，有幾個方法，一是無人值守煙霧圖像識別、紅外測溫報警成本相對偏小，電動汽車并不像汽油車發生直接爆炸，它有一個燃燒的過程，有時候本身車燒了會把旁邊的車給毀了。所以能不能通過紅外傳感、煙霧識別去提醒遠程維護人員，5分鐘或者10分鐘來進行處置，或者把旁邊的車挪開，至少不造成事故的擴大。現在可以加裝紅外成像，成本也并不高，當然如果說將來資金允許，也可以搞站級消防和防護，我們也做了一個示范站防護，也是想從災前感知到災中隔離處置，災后希望做事故存證以及數據分析。相關實施方案，災前要做態勢感知，災中要進行日常信號提醒，兩道防線，消防測試圖和壓縮空氣泡沫隔離，還可以做局部隔離，這個過程我們覺得還是涉及到資金成本問題，確實需要資金的支持。
四、最后提下展望和建議，一是加快充電安全相關標準的制定和完善。而是加強行業質量檢測和監督，特別是新能源車下鄉，廣大農村地區可能會出現一些低價、質量不過關的情況，會更容易發生一些安全事故。所以我們強烈建議要對行業質量進行加強檢測和監督，提升整個行業整體質量。
三是加強充電信息安全防護技術，現在大家都比較忽略信息安全問題，特別是如果涉及惡意篡改，無人駕駛車輛普及，做到一些惡意攻擊，對整個社會和國家會帶來巨大的潛在問題。個人信息、充電過程中數據信息泄露，篡改，都是我們下一步要重點關注的。四是加強模型實用化研究，前面提到相關方法，但這個模型還是隨著車輛普及，不同種類車輛，不同種類電池，模型還需要不斷地完善和優化。
