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摘要：近年來我國電動汽車保有量不斷增加，同時也伴隨著安全事故的頻頻發(fā)生，電動汽車安全成為行業(yè)內外共同關注的焦點。文章從電動汽車的運行安全和信息安全兩方面著手，首先基于對國內電動汽車運行安全事故的不完全統計，分析了事故特征及動力電池熱失控誘因，其次詳細剖析了電動汽車智能網聯化帶來的信息安全問題，并結合我國電動汽車安全管理現狀提出保障電動汽車安全的建議。

關鍵詞：電動汽車；運行安全；事故特征；信息安全

1前言

近期工信部的《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》指出，電動化、網聯化、智能化、共享化正在成為汽車產業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢。然而在新一輪的產業(yè)變革中，電動汽車作為智能網聯化最佳載體，其運行安全和信息安全事故頻頻發(fā)生，嚴重影響了電動汽車及其智能化的普及與推廣。本文從運行和信息安全兩方面著手，分析了近年來國內電動汽車起火事故的起因、車型、電池類型等特征以及電池熱失控的誘因，并闡述了電動汽車智能網聯化帶來的全新挑戰(zhàn)，最后針對如何保障電動汽車運行及信息安全提出建議。

2電動汽車運行安全事故分析

2.1事故特征。對2015~2019年間國內電動汽車起火事故進行不完全統計，分析71起事故的成因、車型、動力類型、電池類型和時間分布得到以下特征：（1）事故成因：自燃導致的電動汽車安全事故比例最大，占比30%；其次是充電、零部件故障，分別占24%和16%；碰撞、浸水等原因引起的起火事故較少，如圖1所示。（2）事故車型：主要為乘用車、客車、物流車。乘用車發(fā)生安全事故最多，占比為61%；客車和物流車分別占33%和6%。（3）動力類型：純電動汽車安全事故占比高達90%，其次是混合動力和插電式混合動力汽車。（4）動力電池類型：事故車輛中三元鋰動力電池占比最大，高達61%；其次是磷酸鐵鋰動力電池，占32%；其他類型動力電池占比7%。（5）事故發(fā)生時間：起火事故多發(fā)于氣溫較高的5～8月，占47.9%；1～4月、9～12月事故數分別占26.8%和25.3%。由此可見高溫是電動汽車發(fā)生自燃的一個重要誘因，如圖2所示。2.2動力電池熱失控誘因分析。從以上安全事故的統計分析可以看出，事故情形主要有四類。第一類是充電引發(fā)的事故，主要由于電芯一致性差，充電控制策略設計不當，充電樁與電池系統不匹配等。第二類是碰撞造成車輛或電池包變形，嚴重時可致車輛起火。第三類是浸水起火事故，主要有IP防護設計不佳，密封件老化或箱體變形使液體進入電池包，導電介質引發(fā)外部短路和水電解產生高溫電弧等原因。第四類是行駛或停放中由自燃導致的事故，主要是由于電池制造缺陷、材料缺陷、裝配不良等導致的電池自燃。上述電動汽車安全事故的本質是動力電池的熱失控，即電池單體放熱連鎖反應引起電池溫度不可控上升的現象。造成動力電池熱失控發(fā)生的誘因主要有動力電池的機械濫用、電氣濫用和熱濫用[1]，如圖3所示。機械濫用是在碰撞、擠壓穿刺等外力作用下，鋰電池單體、電池組發(fā)生相對位移的情況。電氣濫用有三種情形：外短路一般是由汽車碰撞引起的變形、浸水、維護期間的電擊所引起。過放電主要在BMS監(jiān)控故障時最低電壓的電芯過度放電發(fā)生。過充電是由于充電機故障、或BMS未能監(jiān)控到每單個電池的電壓而造成的。由于過充時電池的能量高，因此是電氣濫用中危害最大的一種。熱濫用現象很少獨立存在，往往由機械濫用和電氣濫用發(fā)展而來[2]，或由電池連接接觸松動引起。一旦溫度在濫用條件下異常升高，化學副反應就會發(fā)生，最終形成鏈式反應直至發(fā)生熱失控。

3電動汽車智能網聯化帶來的信息安全問題

隨著電動汽車智能網聯化的發(fā)展，車輛擁有更多的對外接口和數據隱私，信息安全事故也層出不窮。2018年1月，澳大利亞汽車共享服務提供商GoGet的數據服務器遭黑客的攻擊造成注冊客戶的個人資料及賬戶信息等隱私數據泄露。2018年3月，特斯拉被曝出其AmazonWebService（AWS）云端服務器賬號遭黑客入侵，一系列敏感數據因此外泄。信息安全問題已成為當前國內外汽車領域的重要議題和研究熱點。目前信息安全風險主要來自于云平臺、車輛終端、網絡傳輸以及相關聯的外部設備[2]。（1）智能網聯汽車管控中心的云平臺存儲來自車企和車主的云端數據，面臨的安全威脅包括黑客對數據惡意竊取和篡改、敏感數據被非法訪問等。（2）車輛終端面臨著三個風險，一是操作系統安全，車企大多采用開源方案，魯棒性較差；二是車內網絡傳輸安全，通信協議安全防護措施較弱，存在很多可被攻擊的安全缺口；三是車載終端架構安全，車載軟件通過云端下載接受數據，過程中可能接收到通過網絡連接端口植入的惡意軟件。（3）網絡傳輸主要存在三大安全風險：認證風險，傳輸風險，協議風險。車載終端與網絡中心通過WiFi、移動通信網絡、專用短通信技術等無線通訊手段進行雙向數據傳輸以實現V2X，傳輸過程中增加了車輛信息被劫持或接收錯誤信息的風險。（4）外部連接設備帶來的安全威脅如智能手機、App、充電樁等外部生態(tài)組件頻繁接入車輛，每個接入點都意味著新風險的引入。

4保障電動汽車安全的建議

（1）目前我國尚未有針對電動汽車的年檢項目，而電動汽車具有電驅動系統，區(qū)別于傳統機動車輛，二者應區(qū)別化檢驗。應在傳統年檢項目中增加適用于電動汽車的專項檢驗，如充電功能、防水性能檢查，動力電池、驅動電機及其控制器等零部件檢查。（2）企業(yè)應提升電動汽車質量安全水平，政府加強對企業(yè)及產品的事中事后監(jiān)管，構建新能源汽車企業(yè)、地方以及國家監(jiān)控平臺，及時發(fā)現安全隱患[3]。（3）傳統汽車信息安全技術無法滿足更高的防護要求，當前亟需結合智能網聯汽車的特點和使用場景，開展信息安全關鍵技術攻關，如加強關鍵芯片、軟件、通信協議和系統應用等創(chuàng)新。（4）我國在智能網聯汽車信息安全方面尚未形成相對完善的標準體系，雖已有相關的法律法規(guī)出臺，但缺乏針對行業(yè)細分領域的細則制定。因此應借鑒國外汽車信息安全標準體系的建設經驗，制定符合我國智能網聯汽車發(fā)展的信息安全防護標準。

5結語

文章分析了電動汽車運行事故特征及熱失控誘因，闡述了電動汽車智能網聯化帶來的全新挑戰(zhàn)。基于以上研究建議企業(yè)在電動汽車運行安全方面要更加重視對產品安全的設計與管理，政府要進一步針對電動汽車制定合適的定期安全檢查項目并建立健全安全監(jiān)管平臺。在其信息安全方面要加快關鍵技術攻關，完善智能網聯汽車信息安全技術要求以及測評標準體系。

參考文獻

[1]劉敏,陳賓,張偉波,陳曉宇,蔣旭吟.電動汽車鋰電池熱失控發(fā)生誘因及抑制手段研究進展[J].時代汽車,2019(06):87-88.

[2]趙世佳,徐可,薛曉卿,喬英俊.智能網聯汽車信息安全管理的實施對策[J].中國工程科學,2019,21(03):108-113.

[3]工信部.明確新能源汽車質量安全主體責任[EB/OL].

作者:羅慧冉 張康康 單位:長安大學