編輯：最近，新能源汽車行業發生了幾起火災事故（見：電動公交車消防動力電池安全性有待升級）。除了報告，我們還邀請行業內外人士就此撰寫文章，并為新能源汽車的安全提出建議。Xi的西聯熔斷器研究所總工程師何克平寫道：“426電動客車起火：向特斯拉學習過流熔斷器保護”，引發了讀者的討論，因此我們邀請他再次撰寫以下文章。歡迎所有人寫信并參與討論（提交至content@d1ev.com).
[第一電網]（何克平供稿）早在2006年，Xi的西聯電器公司就為清華、同濟、復旦大學完成了車輛高壓熔斷器的研發生產任務，承擔了新能源汽車的科研項目，并為首次啟動的東風和比亞迪提供鋰電池和充電器所需的各種保險絲。
汽車高壓熔斷器是動力電池系統過流保護的重要電器，因為要適應純直流對電動汽車的專用，首先要具備直流快速保護的特性，才能完成大過載和短路電流的快速熔斷；其次，應具有體積緊湊、抗震耐久、通用互換的結構特點；
第三，特別重要但經常被忽視的是，保險絲外殼材料應具有耐高溫、不助燃和不自燃的特性。車輛用高壓熔斷器長時間在封閉狹窄的安裝空間內工作，無法有效冷卻。特別是當它們與電池組在連續高溫的封閉環境中共存時，材料選擇不當會導致外殼熱熔和燃燒事故。俗話說“成功是蕭何，失敗是蕭何”，要想有一個全面的計劃，我們必須高度重視車輛高壓熔斷器的合理選擇，并保持謹慎。
為什么電動汽車要使用高壓保險絲來保護鋰電池系統免受過電流的影響？首先，它是基于國家標準GB/T18384.1的明確規定，更重要的是，當鋰電池系統出現嚴重過載和短路故障時，需要有一個堅固可靠的“閘門”來切斷和消除這些極具破壞性的短路能量，從而有效阻止高壓過流事故的擴大和蔓延。由于船上空間有限，無法安裝體積龐大、價格昂貴的直流斷路器，因此只能選擇體積較小、相對便宜、結構緊湊的直流快速熔斷器作為主保護器，以限制和打開異常電氣事故，這已被國內外電動車行業公認為安全標準配置。
直流快速熔斷器在外殼內用純銀熔體焊接，并填充致密的凝固高純度石英砂。在正常操作過程中，保險絲本身的微歐姆電阻可以忽略不計。當電池系統出現大過載和幾千安培的短路電流時，銀熔體和石英砂會在幾毫秒內協同完成“熔化滅弧中斷”的整個過程，所有的高壓浪涌電流和高能熱量都會在管內消耗和吸收。在這種熔化過程中，管殼必須承受內部高壓電弧產生的200-300MPa的膨脹壓力，以及超過1000℃的異常高溫的擴散熱輻射。如果沒有足夠的高溫機械強度指標，管體就會損壞爆裂，電弧就會噴出，從而導致高溫碳化和自燃。
進入2014年后，隨著電動汽車產量的大幅增加，越來越多的車輛在路上行駛，動力電池的儲能能力也在增加。使用有機材料制作保險絲盒的致命弱點在一些事故中逐漸暴露出來。用戶反映，有機復合管熔斷器發生燒殼的案例很多，大多發生在500V V以上電動公交車的充電過程中。特別是當鋰電池的使用壽命超過保修期，或者熔斷器安裝有有機底座，或者導電連接螺絲松動時，或者外殼離箱體的鐵板太近，容易造成意外的觸電起弧事故。此前，由于事發現場收集的信息不夠全面，一些汽車制造商和電池公司不愿透露太多事故細節。因此，鋰電池不受控制的過充電導致的泄漏、短路以及保險絲安裝和使用不當等問題尚未納入事故原因進行深入分析和考慮。為什么高壓熔斷器的有機復合材料外殼會通過熱熔自燃？而內部熔體和石英砂基本上完好無損？這種強烈的短路浪涌是從哪里來的？不僅供需雙方長期困惑爭論，公眾對新能源電動汽車的安全性也存在疑慮和不安。
隨著對保險絲有機外殼熱熔自燃現象的深入研究，發現有機復合材料的高溫軟化變形溫度低于200℃，在電池盒或高壓盒的封閉高溫狀態下會長期工作，尤其是當保險絲安裝在通風散熱不良的狹窄角落時，其材料會發生明顯的退行性熱老化，其機械強度和絕緣強度會逐漸降低。當鋰電池充電時，過度充電是失控的，尤其是當……
電動母線在500V以上的高壓下充電。過充電會導致電池泄漏或電容器擊穿引起的短路浪涌，從而反向沖擊繼電器和保險絲，導致箱內異常高溫迅速上升，從而加劇有機管的軟化和劣化。當環境溫度超過有機材料的熱熔點時，管殼會迅速完全碳化，原來的絕緣層會變成導電層。高壓浪涌會沿著管壁形成外部電弧通道，有機膠體會被劇烈加熱和烘烤，使其自燃。根據目擊者的描述，事故只花了幾秒鐘，但其破壞力相當驚人。
左圖：管體碳化；上圖：膠體燃燒；
右圖：燒殼
第一電氣網于2015年8月9日發布的深圳4.26電動客車自燃調查報告最終證實了上述事故的推斷：電動汽車整車、動力電池、，中國的電力和充電受深圳市計量質量檢驗院委托組成專家組，經過現場調查檢查以及事故驗證和測試，他們得出的調查結論是，過度充電的動力電池導致電池泄漏、短路甚至起火，這揭示了保險絲管的早期出現。
目前，對于各種電動公交車，場景基本如圖4所示：超高溫浪涌電弧沿著管道表面迅速擴散燃燒，不僅熔化了銅端子，還燒穿了高壓箱的5mm鋼板，熔化的銅和鐵的溫度達到1200℃以上。在這種超高溫環境下，只能承受200攝氏度的有機復合材料外殼瞬間化為灰燼。盡管保險絲和填砂中有一些殘留物，但保險絲斷開短路浪涌的保護功能早已喪失。基于此，我們認為，在BMS和電動客車充電樁管理系統尚未有效控制鋰電池的過充和過放電故障的情況下，使用有機復合材料制作高壓熔斷器的管殼并不是一個科學合理的安全優化方案。
事故前后有機復合材料殼管的變化
2014年8月，西聯保險絲研究院對國內50多家電動汽車和電池集成企業進行了廣泛的安全問卷調查，其中97%的用戶認可“管不燃”選項，64%的用戶認可了“高強度瓷管”選項。根據廣大用戶對汽車保險絲絕對安全質量的定位，我們堅決放棄使用了八年的有機復合材料，使用高絕緣、耐高溫、不燃燒的高強度95氧化鋁（Al2O3剛玉）陶瓷制作保險絲管，將電動汽車的絕對安全作為首選，并實施了產品升級和大規模生產。
卡套管材料
酚醛樹脂注入管
三聚氰胺層壓管
環氧玻璃纖維纏繞管
95氧化鋁瓷管
熱變形溫度℃
120-130
150-180
一百二十
一千六百五十
彎曲強度MPa
八十
一百八十
二百九十
280-320
突破強度KV/mm
二
六
十
22
表1：汽車保險絲管材料財產對比表
自2014年9月以來，我們正式推出了全系列瓷管式熔斷器。截至目前，已有近20萬個標準產品裝車運行。只有一次由于用戶安裝錯誤而發生意外電弧事故，保險絲端子和端蓋因電弧燃燒而損壞。然而，95氧化鋁瓷管完好無損，并經受住了嚴峻的高溫測試。此外，沒有客戶投訴瓷管保險絲斷裂、起弧和燃燒，這證明選擇95氧化鋁高強度瓷管制造車輛高壓保險絲是一個正確合理的安全優化方案。
根據中國CCC強制性安全認證規定，最近，一款500V/400A的汽車高壓熔斷器在施加20KA短路電流時，僅用7.22毫秒就完成了熔化、滅弧和斷流的全過程，這充分證明了瓷管熔斷器不僅耐高溫自燃，而且還具有9.43 KA的強制限流和5.49 ms的瞬時滅弧性能。
2015年8月6日，工信部發布《關于開展節能與新能源汽車推廣應用安全隱患排查治理工作的通知》。通知顯示……
d最近一些地區發生了純電動公交車和混合動力公交車的自燃事故。為吸取教訓，防止類似事故再次發生，在節能與新能源汽車推廣應用城市和節能與新能量汽車生產企業開展了安全隱患排查治理。我們希望國內汽車制造商和電池企業在安全隱患排查治理中，高度重視電動汽車高壓熔斷器的材料結構和合理選擇，不要因為安裝汽車熔斷器而“安全”，排查治理應首先以“未燃”的熔斷器為基礎。
同時，我們建議電池企業不要在電池箱內安裝高壓熔斷器，最好將其隔離在一個獨立的盒子里，這樣既安全又方便及時維護和更換，也不必頻繁拆卸和打開電池箱。畢竟，當電動汽車大量銷售時，大多數將保險絲作為易碎設備進行更換的人都是非專業人士。
作者何克平，Xi的西聯引信研究所總工程師。
第一電氣網絡將繼續追蹤深圳“4·26”電動公交車火災。同時，我們也想知道您對此次事件的分析和看法。請在下面的評論部分寫下你的意見，或者發一篇文章到content@d1ev.com.
相關報告：
主題：電動客車消防動力電池的安全性有待提升。
426電動公交車起火：學習特斯拉過電流保險絲保護
獨家報道|深圳4.26電動客車火災調查結果公布：超充引發火災。
從深圳426型電動客車火災談系統安全方法
五洲龍電動客車起火。你對Waterma電池了解多少？
廈門混合動力客車火災分析；動力電池是否存在安全風險？
你對電池安全及其監控技術了解多少？
應對新能源公交車火災：電池組的主動安全設計至關重要編輯：最近，新能源汽車行業發生了幾起火災事故（見：電動公交車消防動力電池的安全性需要升級）。除了報告，我們還邀請行業內外人士就此撰寫文章，并為新能源汽車的安全提出建議。Xi的西聯熔斷器研究所總工程師何克平寫道：“426電動客車起火：向特斯拉學習過流熔斷器保護”，引發了讀者的討論，因此我們邀請他再次撰寫以下文章。歡迎所有人寫信并參與討論（提交至content@d1ev.com).
[第一電網]（何克平供稿）早在2006年，Xi的西聯電器公司就為清華、同濟、復旦大學完成了車輛高壓熔斷器的研發生產任務，承擔了新能源汽車的科研項目，并為首次啟動的東風和比亞迪提供鋰電池和充電器所需的各種保險絲。
汽車高壓熔斷器是動力電池系統過流保護的重要電器，因為要適應純直流對電動汽車的專用，首先要具備直流快速保護的特性，才能完成大過載和短路電流的快速熔斷；其次，應具有體積緊湊、抗震耐久、通用互換的結構特點；
第三，特別重要但經常被忽視的是，保險絲外殼材料應具有耐高溫、不助燃和不自燃的特性。車輛用高壓熔斷器長時間在封閉狹窄的安裝空間內工作，無法有效冷卻。特別是當它們與電池組在連續高溫的封閉環境中共存時，材料選擇不當會導致外殼熱熔和燃燒事故。俗話說“成功是蕭何，失敗是蕭何”，要想有一個全面的計劃，我們必須高度重視車輛高壓熔斷器的合理選擇，并保持謹慎。
為什么電動汽車要使用高壓保險絲來保護鋰電池系統免受過電流的影響？首先，它是基于國家標準GB/T18384.1的明確規定，更重要的是，當鋰電池系統出現嚴重過載和短路故障時，需要有一個堅固可靠的“閘門”來切斷和消除這些極具破壞性的短路能量，從而有效阻止高壓過流事故的擴大和蔓延。由于船上空間有限，無法安裝體積龐大、價格昂貴的直流斷路器，因此只能選擇體積較小、相對便宜、結構緊湊的直流快速熔斷器作為主保護器，以限制和打開異常電氣事故，這已被國內外電動車行業公認為安全標準配置。
直流快速熔斷器在外殼內用純銀熔體焊接，并填充致密的凝固高純度石英砂。在正常操作過程中，保險絲本身的微歐姆電阻可以忽略不計。當電池系統出現大過載和幾千安培的短路電流時，銀熔體和石英砂會在幾毫秒內協同完成“熔化滅弧中斷”的整個過程，所有的高壓浪涌電流和高能熱量都會在管內消耗和吸收。在這種熔化過程中，管殼必須承受內部高壓電弧產生的200-300MPa的膨脹壓力，以及超過1000℃的異常高溫的擴散熱輻射。如果沒有足夠的高溫機械強度指標，管體就會損壞爆裂，電弧就會噴出，從而導致高溫碳化和自燃。
進入2014年后，隨著電動汽車產量的大幅增加，越來越多的車輛在路上行駛，動力電池的儲能能力也在增加。使用有機材料制作保險絲盒的致命弱點在一些事故中逐漸暴露出來。用戶反映，有機復合管熔斷器發生燒殼的案例很多，大多發生在500V V以上電動公交車的充電過程中。特別是當鋰電池的使用壽命超過保修期，或者熔斷器安裝有有機底座，或者導電連接螺絲松動時，或者外殼離箱體的鐵板太近，容易造成意外的觸電起弧事故。此前，由于事發現場收集的信息不夠全面，一些汽車制造商和電池公司不愿透露太多事故細節。因此，鋰電池不受控制的過充電導致的泄漏、短路以及保險絲安裝和使用不當等問題尚未納入事故原因進行深入分析和考慮。為什么高壓熔斷器的有機復合材料外殼會通過熱熔自燃？而內部熔體和石英砂基本上完好無損？這種強烈的短路浪涌是從哪里來的？不僅供需雙方長期困惑爭論，公眾對新能源電動汽車的安全性也存在疑慮和不安。
隨著對保險絲有機外殼熱熔自燃現象的深入研究，發現有機復合材料的高溫軟化變形溫度低于200℃，在電池盒或高壓盒的封閉高溫狀態下會長期工作，尤其是當保險絲安裝在通風散熱不良的狹窄角落時，其材料會發生明顯的退行性熱老化，其機械強度和絕緣強度會逐漸降低。當鋰電池充電時，過度充電是失控的，尤其是當……
電動母線在500V以上的高壓下充電。過充電會導致電池泄漏或電容器擊穿引起的短路浪涌，從而反向沖擊繼電器和保險絲，導致箱內異常高溫迅速上升，從而加劇有機管的軟化和劣化。當環境溫度超過有機材料的熱熔點時，管殼會迅速完全碳化，原來的絕緣層會變成導電層。高壓浪涌會沿著管壁形成外部電弧通道，有機膠體會被劇烈加熱和烘烤，使其自燃。根據目擊者的描述，事故只花了幾秒鐘，但其破壞力相當驚人。
左圖：管體碳化；上圖：膠體燃燒；
右圖：燒殼
第一電氣網于2015年8月9日發布的深圳4.26電動客車自燃調查報告最終證實了上述事故的推斷：電動汽車整車、動力電池、，中國的電力和充電受深圳市計量質量檢驗院委托組成專家組，經過現場調查檢查以及事故驗證和測試，他們得出的調查結論是，過度充電的動力電池導致電池泄漏、短路甚至起火，這揭示了保險絲管的早期出現。
目前，對于各種電動公交車，場景基本如圖4所示：超高溫浪涌電弧沿著管道表面迅速擴散燃燒，不僅熔化了銅端子，還燒穿了高壓箱的5mm鋼板，熔化的銅和鐵的溫度達到1200℃以上。在這種超高溫環境下，只能承受200攝氏度的有機復合材料外殼瞬間化為灰燼。盡管保險絲和填砂中有一些殘留物，但保險絲斷開短路浪涌的保護功能早已喪失。基于此，我們認為，在BMS和電動客車充電樁管理系統尚未有效控制鋰電池的過充和過放電故障的情況下，使用有機復合材料制作高壓熔斷器的管殼并不是一個科學合理的安全優化方案。
事故前后有機復合材料殼管的變化
2014年8月，西聯保險絲研究院對國內50多家電動汽車和電池集成企業進行了廣泛的安全問卷調查，其中97%的用戶認可“管不燃”選項，64%的用戶認可了“高強度瓷管”選項。根據廣大用戶對汽車保險絲絕對安全質量的定位，我們堅決放棄使用了八年的有機復合材料，使用高絕緣、耐高溫、不燃燒的高強度95氧化鋁（Al2O3剛玉）陶瓷制作保險絲管，將電動汽車的絕對安全作為首選，并實施了產品升級和大規模生產。
卡套管材料
酚醛樹脂注入管
三聚氰胺層壓管
環氧玻璃纖維纏繞管
95氧化鋁瓷管
熱變形溫度℃
120-130
150-180
一百二十
一千六百五十
彎曲強度MPa
八十
一百八十
二百九十
280-320
突破強度KV/mm
二
六
十
22
表1：汽車保險絲管材料財產對比表
自2014年9月以來，我們正式推出了全系列瓷管式熔斷器。截至目前，已有近20萬個標準產品裝車運行。只有一次由于用戶安裝錯誤而發生意外電弧事故，保險絲端子和端蓋因電弧燃燒而損壞。然而，95氧化鋁瓷管完好無損，并經受住了嚴峻的高溫測試。此外，沒有客戶投訴瓷管保險絲斷裂、起弧和燃燒，這證明選擇95氧化鋁高強度瓷管制造車輛高壓保險絲是一個正確合理的安全優化方案。
根據中國CCC強制性安全認證規定，最近，一款500V/400A的汽車高壓熔斷器在施加20KA短路電流時，僅用7.22毫秒就完成了熔化、滅弧和斷流的全過程，這充分證明了瓷管熔斷器不僅耐高溫自燃，而且還具有9.43 KA的強制限流和5.49 ms的瞬時滅弧性能。
2015年8月6日，工信部發布《關于開展節能與新能源汽車推廣應用安全隱患排查治理工作的通知》。通知顯示……
d最近一些地區發生了純電動公交車和混合動力公交車的自燃事故。為吸取教訓，防止類似事故再次發生，在節能與新能源汽車推廣應用城市和節能與新能量汽車生產企業開展了安全隱患排查治理。我們希望國內汽車制造商和電池企業在安全隱患排查治理中，高度重視電動汽車高壓熔斷器的材料結構和合理選擇，不要因為安裝汽車熔斷器而“安全”，排查治理應首先以“未燃”的熔斷器為基礎。
同時，我們建議電池企業不要在電池箱內安裝高壓熔斷器，最好將其隔離在一個獨立的盒子里，這樣既安全又方便及時維護和更換，也不必頻繁拆卸和打開電池箱。畢竟，當電動汽車大量銷售時，大多數將保險絲作為易碎設備進行更換的人都是非專業人士。
作者何克平，Xi的西聯引信研究所總工程師。
第一電氣網絡將繼續追蹤深圳“4·26”電動公交車火災。同時，我們也想知道您對此次事件的分析和看法。請在下面的評論部分寫下你的意見，或者發一篇文章到content@d1ev.com.
相關報告：
主題：電動客車消防動力電池的安全性有待提升。
426電動公交車起火：學習特斯拉過電流保險絲保護
獨家報道|深圳4.26電動客車火災調查結果公布：超充引發火災。
從深圳426型電動客車火災談系統安全方法
五洲龍電動客車起火。你對Waterma電池了解多少？
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作為一家城市配貨企業，您是否在為如何在北京為車輛上藍牌而發愁？現在可以不用發愁了南京金龍開沃D11純電動物流車為您解決所有的問題。
1900/1/1 0:00:008月28日，又逢山東新能源汽車展在濟南開幕。眾多參展的微型電動車企業早已卯足了勁，除了擺出看家產品，展位設計、品牌形象都奔著似有“雷同”的高大上路線去。
1900/1/1 0:00:001、自燃事故頻發工信部開展新能源汽車安全隱患排查治理8月6日，工信部發布《關于開展節能與新能源汽車推廣應用安全隱患排查治理工作的通知》，通知顯示，
1900/1/1 0:00:00本文作者比尼迪克森艾文于2014年作為合伙人加入AndreeSSEnHorowitz。曾在媒體和科技領域從事分析、戰略分析工作長達15年。并參與twitter，Airbnb等投資。
1900/1/1 0:00:007月26日下午兩點半，三里屯橙色大廳人潮涌動。28歲的游俠電動創始人黃修源站在聚光燈下，侃侃而談他的造車夢想。
1900/1/1 0:00:00日前，奇瑞公布了其未來新能源車型技術的發展規劃，未來將基于多個平臺推出多款新能源車型。其中，艾瑞澤7插電式混動版和艾瑞澤3電動版分別會在2016年和2017年上市。
1900/1/1 0:00:00
汽車導航