隨著道路條件的發(fā)展，汽車行駛速度不斷提高，導(dǎo)致相應(yīng)交通安全事故頻發(fā)，汽車碰撞安全性問題是汽車工業(yè)急需解決的問題，發(fā)展汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)改進(jìn)技術(shù)是提高碰撞性能的基本途徑。

汽車安全性可分為主動安全性和被動安全性。其中主動安全性是指汽車避免發(fā)生意外事故的能力；被動安全性則是指汽車在發(fā)生意外事故時(shí)對乘員進(jìn)行保護(hù)的能力。被動安全性通常與廣義的汽車碰撞事故聯(lián)系在一起，也稱為“汽車碰撞安全性”，而電動汽車的碰撞安全還包括蓄電池碰撞安全和高壓系統(tǒng)安全。

電動汽車碰撞安全分類

1、汽車碰撞安全背景

隨著我國新能源汽車銷量的節(jié)節(jié)攀升，涉及電動汽車的事故或者火災(zāi)不可避免地呈現(xiàn)上升趨勢。除了自燃事故以外，新能源汽車碰撞起火，以及碰撞后的次生災(zāi)害頻發(fā)。

大量數(shù)據(jù)表明，主動安全性只能避免5%的事故，而95%以上的事故是由于人和環(huán)境因素共同造成的。各種交通狀況下發(fā)生的碰撞事故，包括正面碰撞（概率約為59%）、側(cè)面碰撞、追尾、翻滾等，其中，正面碰撞對車內(nèi)駕乘人員和生命財(cái)產(chǎn)安全的危害性也是最大的。

純電動車相比燃油車沒有體積較大的發(fā)動機(jī)及變速箱系統(tǒng)，但擁有尺寸和質(zhì)量更大的電池組，電動車高壓電池組在發(fā)生碰撞后，會對整車安全性造成進(jìn)一步挑戰(zhàn)。

某純電動車追尾碰撞測試

汽車碰撞安全技術(shù)是汽車被動安全的重要組成部分，是指事故發(fā)生時(shí)保護(hù)車輛內(nèi)部乘員及外部人員，使直接損失降到最低的技術(shù)。

汽車碰撞安全技術(shù)研究的關(guān)鍵點(diǎn)包括：

整車耐撞性與約束系統(tǒng)的能量均衡

傳統(tǒng)約束系統(tǒng)與安全氣囊的技術(shù)極限突破

微結(jié)構(gòu)化技術(shù)解決耐撞性與輕量化之間的沖突

被動安全與主動安全的系統(tǒng)整合等。

汽車碰撞安全設(shè)計(jì)與驗(yàn)證是開發(fā)過程中時(shí)間最長、耗資最大的一項(xiàng)任務(wù)，將安全、輕量化和智能化等進(jìn)行有機(jī)整合，提出汽車安全技術(shù)未來發(fā)展的多途徑解決方案是未來新能源汽車碰撞安全發(fā)展的必然趨勢。

2、什么是汽車碰撞安全性？

一般的汽車正面碰撞過程都會在0.2s左右結(jié)束，碰撞的結(jié)果是車身產(chǎn)生了不可恢復(fù)的塑性變形，乘員在車內(nèi)運(yùn)動并與車輛發(fā)生一些相互作用。

清華大學(xué)周青教授定義汽車碰撞安全性為：

在汽車碰撞過程中，汽車保護(hù)乘員與行人（包括騎車、步行等等狀態(tài)），使其免受傷害或降低傷害程度的能力。

汽車碰撞的安全關(guān)系到車體的安全和乘員的安全，提高車體的防撞能力，減少傷害事故，碰撞發(fā)生時(shí)安全性保障主要體現(xiàn)在兩大方面，一是約束系統(tǒng)，二是車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

汽車碰撞安全性設(shè)計(jì)的終極目標(biāo)是保護(hù)車輛內(nèi)的駕乘人員而不是車輛本身。

某電動車碰撞安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

提高汽車的碰撞安全性是通過三個途徑來實(shí)現(xiàn)的：

提高車輛的耐撞性來減輕損傷：在車體前部及后部采用防撞保護(hù)裝置（增加碰撞緩沖區(qū)或保險(xiǎn)杠），提高駕駛艙的剛度等措施降低二次碰撞的損傷。

控制碰撞過程中乘員的移動：采用乘員約束系統(tǒng)（安全帶、頭枕等結(jié)構(gòu)）實(shí)現(xiàn)乘員與汽車的同步移動，降低沖擊損傷和以及與駕駛艙內(nèi)部物件的二次碰撞損傷。

降低人體與駕駛艙內(nèi)部部件之間的接觸剛度：采用安全氣囊增大碰撞接觸面積或降低儀表盤、內(nèi)飾的剛度等方案來降低二次碰撞的損傷。

3、汽車碰撞安全性測試方法都有哪些？

汽車碰撞安全性測試方法包括實(shí)車碰撞測試及模擬碰撞測試兩部分。

實(shí)車碰撞試驗(yàn)是汽車碰撞安全性研究中最準(zhǔn)確可靠的方法，所開發(fā)汽車的碰撞安全性能最終都需要通過實(shí)車碰撞試驗(yàn)來檢驗(yàn)。

實(shí)車的整體碰撞試驗(yàn)是綜合評價(jià)汽車整車安全性能的基本試驗(yàn)方法，試驗(yàn)車輛內(nèi)放置假人，在假人頭部、四肢和身體各部位安裝傳感器。根據(jù)碰撞過程中傳感器采集的數(shù)據(jù)，推算出各種人體損傷評價(jià)指標(biāo)值，從而可以對汽車的碰撞安全性做出量化的評價(jià)。

但實(shí)車碰撞試驗(yàn)是汽車開發(fā)中一種昂貴的“試錯”過程，所需開發(fā)時(shí)間長，開發(fā)成本高。

實(shí)車碰撞試驗(yàn)

汽車模擬碰撞試驗(yàn)通過模擬計(jì)算來分析汽車的碰撞性能，例如，應(yīng)用有限元模擬計(jì)算的方法來研究汽車的側(cè)面碰撞安全性等，可以為汽車設(shè)計(jì)或改進(jìn)工作提供一些基本規(guī)律和指導(dǎo)方向，減少試驗(yàn)次數(shù)，避免大量嘗試性的工作，既能節(jié)約開發(fā)成本，又可縮短開發(fā)時(shí)間。通過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算來部分地取代與改進(jìn)汽車碰撞試驗(yàn)工作，已成為汽車碰撞安全性研究中的一種必然趨勢。

4、汽車碰撞安全性測試標(biāo)準(zhǔn)

目前，對于傳統(tǒng)燃油汽車的相關(guān)碰撞研究和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本完善，對于實(shí)車碰撞試驗(yàn)的適用車輛、碰撞形式、碰撞速度、假人排布位置、損傷評價(jià)指標(biāo)等試驗(yàn)細(xì)節(jié)參數(shù)，已經(jīng)形成了一套強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，對于碰撞的評價(jià)體系也都已經(jīng)建立。

國外新車評價(jià)規(guī)程(New Car Assessment Program，NCAP)的新車碰撞測試，是最能考驗(yàn)汽車安全性的測試。NCAP碰撞測試具體內(nèi)容大約包括兩個方面：正面和側(cè)面碰撞。正面碰撞速度為64km/h，側(cè)面碰撞速度為50km/h。碰撞測試成績則由星級表示，共有五個星級，星級越高，表示該車的碰撞安全性能越好。

2005年，中國的C-NCAP成立，相比現(xiàn)有汽車正面和側(cè)面碰撞的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，C-NCAP不僅增加了偏置正面碰撞試驗(yàn)，還在兩種正面碰撞試驗(yàn)中在第二排座椅增加了假人放置，以及更為細(xì)致嚴(yán)格的測試項(xiàng)目，技術(shù)要求也更全面。C-NCAP對試驗(yàn)假人及傳感器的標(biāo)定、測試設(shè)備、試驗(yàn)環(huán)境條件、試驗(yàn)車輛狀態(tài)調(diào)整和試驗(yàn)過程控制的規(guī)定都要比國家標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)謹(jǐn)和苛刻，與國際水平一致。

而針對電動汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和特性，其碰撞試驗(yàn)還應(yīng)符合相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)：

國外：應(yīng)符合美國FMVSS305以及歐洲ECE R100等標(biāo)準(zhǔn)要求，但歐洲ECE R100主要針對電動車輛結(jié)構(gòu)和功能方面要求，對于碰撞試驗(yàn)方面沒有詳細(xì)規(guī)定和要求；

國內(nèi)：應(yīng)符合GB 11551《汽車正面碰撞的乘員保護(hù)》及GB/T 18384《電動汽車安全要求》的標(biāo)準(zhǔn)要求，