文 | 雅斯顿 麦琪

在《9102年了，为什么纯电动汽车还是不安全？》这篇文章里，我们探讨了纯电动汽车「高危」的本质：高能量密度的锂电池本身就是一个高能量载体，在事故发生时瞬间爆发的能量堪比TNT炸药。

当然，这只是一种理论上的比喻。为了让纯电动汽车能够成为一辆安全、环保而性能出色的交通工具，汽车厂家一直在寻求更好的结构保护和安全试验方案，比如汽车行业在最新的安全碰撞测试中，就加入了多个专门针对纯电动车结构的试验项目。

只是我们发现，参加安全碰撞测试的纯电动汽车数量远低于上市新车。这种情况下，要从根本上解决消费者对于纯电动汽车安全性的焦虑，就需要从车辆结构上说服他们。

摆脱「油改电」的思维惯性

对于用户而言，纯电动汽车和传统燃油车的使用需求是一样的，因此它们对两者在人机工程、车辆结构等方面的诉求一致。但本质上，两者基于不同的动力系统会带来车辆架构上的诸多差异。

比如，传统燃油车的油箱被一整块电池包取代，而传统燃油车的发动机和变速箱也变成了纯电动车上的电机和减速器。动力系统上的变化，最先带来了整车设计上的思路变化。过去传统燃油车的车辆布设计围绕H点展开，进而思考发动机变速箱的布置；而在纯电动汽车上，三电系统，即电池、电机、电控都在最初就需要纳入到思考的范畴。

三电系统的存在，决定了纯电动汽车的设计不能照搬传统燃油车的经验。正如前文所言，大功率电池包让纯电动汽车成为了高能量载体，因此需要比传统燃油车更严苛的车身保护，即车身刚度要求更高，而重量更大的电池包也需要一个承载能力更强的底盘悬架。与传统的发动机、变速箱相比，纯电动汽车的动力系统能够做到更小体积、更紧凑的布置，但这样一来，不同于以往车辆的重心位置同样需要不同于以往的悬架结构。

过去几年由于政策的推动和利益的驱使，一些车企选择通过「油改电」的捷径方式率先推出部分纯电动汽车，抢占市场。这种做法基本无法满足上述差异并进行专属设计。「油改电」，顾名思义是把燃油动力系统更换为电力系统，在车身结构、底盘悬架不变的情况下，电池包、电机等硬件只能根据现有空间进行布局调整。

这种情况下，不仅无法对三电系统作出更有针对性的保护，而且由于空间限制，也无法做电池、电机等方面的性能拓展。更有甚者，受限于原有的空间，电池包既不能与其他机械件之间预留足够的散热，碰撞发生时也没有缓冲区。电池包的加入使得整车重量发生了变化，但车身刚度和底盘结构却没有因此重新调整，这些都成为了纯电动汽车的安全隐患。

把电池放到安全的地方去

「油改电」路线为了尽可能地少做车辆结构更改，电池的摆放尝试过很多位置，一开始电池放在后排座椅的后方，虽然后备箱空间被严重侵占，但至少可以不对车辆本身做太大改动，而后来把电池放在第二排座椅下方，也是基于这一思路的优化。

当然，纯电动汽车发展至今，全球社会对它的未来发展有了共识，汽车厂商才开始陆续为纯电动汽车开发专门的架构平台。特斯拉算是最早的一个。在早期的Roadster里，特斯拉也尝试过把电池包放在原有的发动机舱内，电机则放在后轴位置，这种方式使得整车布置的可发挥空间变小，而且无法完全突出纯电动汽车动力系统的优势。

因此在Model S上，特斯拉采用了一种名为“滑板式”的全新布置形式，把数千节电池组成的动力电池包以平板的形式布置在车辆底部，即底盘位置。如此一来，Model S就可以拥有足够大的空间去做车身结构、座舱布局的设计，比如在足够宽敞的乘坐空间之外，车头、车尾都能有一个容积可观的储物厢。

不过，把整个电池包布置在车辆地板位置，则需要对整车的安全结构、电池包的保护作出更高要求的设计。

2013年特斯拉Model S在上市之后参与了NHTSA的安全碰撞测试，以5星成绩刷新了人们对纯电动汽车安全性的认知。由于特斯拉采用了滑板式电池设计，因此传统的发动机舱位置能成为一个足够长的溃缩吸能区，这是正面碰撞分数高的原因。另一方面，车辆底部的电池组作用类似于加强件，可以加强车身结构的硬度。这种做法在轩逸·纯电中也有提及，电池支架的存在使得车身扭转刚性提升了30%。

滑板式电池组的布置形式在当下逐渐成为了一种主流。奔驰EQC的做法是用一个带有防撞结构的车身框架来把电池包围住，同时在框架和电池组之间安装一个变形组件，以作为碰撞冲击时的溃缩吸能区。

一些汽车工程师认为，由于电池包放置在地板位置，过去传统燃油车在发生碰撞时由纵梁承担冲击力传递的情况会发生变化，因此纯电动汽车的底盘设计，除了要重新设计纵梁方案，还会进一步增长和优化前悬的吸能空间。

动力系统的自我保护

纯电动汽车由碰撞事故带来的自燃隐患，可能是及时的、也可能是潜伏的。正如前段时间在西安发生的蔚来ES8自燃事故，就是一次底盘碰撞后电池包受损而埋下的危险。

为了让动力电池尽可能处在冷静工作、不受干扰的状态，纯电动汽车除了在车身框架的设计上提供保护，还会采用精密的外壳包装。同样以特斯拉为例，其放置在地板位置的电池包采用了三层防护板的设计，其中包括了一层钛合金材质，这种设计主要是让锂电池可以在一个密闭空间里，尽可能保护其在事故发生之后不会出现保护失效、从而与空气产生接触。

当然，这些设计都不是一蹴而就的。特斯拉也是在Model S 经历了两起底盘碰撞受损从而起火的事故之后，才加装了保护电池的防护板。纵观目前诸多采用纯电动车架构平台设计的产品，都会在电池包外部采用金属材质的防护板，比如Polestar的铝合金材质防护板，就能同时做到有效散热和弥补电池组重量的作用；奔驰EQC在车辆前部的电池护板，专门用于防止电池模组在行驶中被异物击穿。

外部的防护是一方面，在事故发生的瞬间如何自救，也是动力系统的「必修课」。纯电动汽车的BMS系统对故障的诊断和保护机制将故障分为了轻微、严重和致命这三种级别。那些级别较低的故障，会采用对驾驶员作出提醒的方式，而一旦高级别故障发生，系统就会自动切断控制系统。

特斯拉的策略是在碰撞发生时自动切断车内所有元件的用电，以避免车辆失控的情况发生。奔驰EQC在此基础上给出了相对高级的处理方式：高级别的故障被分为两类，按照碰撞的严重程度来决定电源切断后是否可以修复。

雅斯顿小结

纯电动汽车的动力系统特性决定了事故发生时，危险系数完全不同于传统燃油车。因此，对纯电动汽车的安全保护，也应该从纯电动汽车的特殊性去思考。然而，不可否认的是，当前市场上不少纯电动产品的诞生，仍然来自于传统的造车思路。