十堰新能源电动车线束招标 从一辆10万公里蔚来ES8拆解，看纯电动汽车的高压电安全设计

动力电池，驱动电机，高压

配电箱找车网

(PDU)，电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为

纯电动汽车

上的三大核心部件。

新能源电动车的整车动力来源是动力电池，而不是发动机。因为，纯电动汽车直接使用电能，不需传统燃油车一样，将燃料燃烧，将产生的排放物排进大气。

扩展资料

为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为

机械能

。目前，应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于能量低，充电速度慢，寿命短，逐渐被其他蓄电池所取代。

正在发展的电源主要有钠硫电池、

镍镉电池

、锂电池、燃料电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

本文首发于知乎

就在外界还争论李斌算不算2019年最惨的人，蔚来第一款上市的ES8已经有车主跑了10万公里了。

10万公里意味着什么?这甚至已经是一些电动车电池质保过期的节点。包括电池的安全、耐久，都有可能在这个时间点出现问题。作为一名新能源汽车高压安全工程师，比起那些商业八卦，我更关心蔚来ES8在10万公里之后，三电方面是否会暴露一些安全问题。

前段时间拆车坊做了一期蔚来ES8 10万公里的拆车，我在网上看了全程直播，对于拆车坊的专业性我持保留意见，不过通过一些现场记录，我认为还是有不少信息值得探讨。

(蔚来汽车1-11月交付数据?来源：蔚来汽车官方)

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电动汽车高压安全设计需求

我们都知道，电动汽车动力系统结构与传统汽车差异显著。主要区别在于电动汽车由高压电池系统、高压电驱动系统提供动力输出，大部分用电器，比如空调压缩机、空调加热器、动力分配单元、慢充充电器等等都是高压零部件。

这里说的高压普遍都在300Vdc~500Vdc之间(小知识1：安全电压小于60Vdc)，而且这些用电器的工作电流高达几百安培(小知识2：人体所能承受的电流小于0.023A)。正因为这些高电压和高电流的存在，如高压安全防护设计不到位或使用不当，在长时间的使用过程中可能存在高压系统受损、绝缘性降低、高路短路、电池起火等隐患，对人身财产造成极大的危害。

由此可见，电动汽车在安全设计方面不止要满足传统汽车所需的要求，还应当重点关注高压电安全的防护设计，确保高压电安全风险处于可控状态。那么蔚来在这方面做的到底怎么样?一辆开了10万公里的ES8可能会告诉我们答案。

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蔚来ES8高压安全设计状态解析

一款产品的功能性决定了这款产品能不能用、以及用起来爽不爽，这就好比一块剃须刀片和一个全自动剃须刀的区别;而一款产品的安全耐久性可不可靠，将直接决定这款产品有没有未来的问题，就像一个玻璃瓶扔地上，要么碎一地、要么完好无损。

安全和耐久是什么?这是个很抽象的名词，我用一个粗浅的比喻，它就像是女朋友的心思，起初都是很难捉摸的，但是日久见人心，随着时间的推移，我们总能分得出好坏。因此，我认为其实拆解一辆开了10万公里的电动车，其实是很具有参考意义的，我们能通过它长期使用后积累的状态，来判断其好坏。当然，其背后所承载的设计理念，更值得我们关注和思考。

Ⅰ蔚来ES8的高压安全设计状态——结构布局合理

上车启动嘎吱响，丈母娘两眼泪彷徨。好的整车和高压系统结构布局合理性极大的影响了高压系统的安全可靠性。如果整车高压系统结构布局不合理或者车身结构强度不足，在车辆长时间的使用过程中可能导致车身结构扭曲变形，高压零部件固定安装点受力移位，进而导致高压零部件密封安全性降低，在下雨或者车辆涉水时进水引发高压回路短路、发热起火等安全风险。

后来我拿到了ES8的现场拆解图，主要看高压电池包的高压对接口、高压功率分配单元和其他高压零部件，这几个关键部位并没有任何进水、腐蚀或者摩擦变形的迹象。

高压电池包接插件口无异常刮蹭、变形情况

高压功率分配单元结构无任何变形，密封面干净整洁，无任何水迹或霉变现象

蔚来ES8的结构可靠性主要来自完全正向开发的先天优势。正向开发的好处在于不受限整车固有结构，可以优先保护重要零部件(比如三电系统)，从蔚来ES8的整车结构布局图中可以发现，高压电池和电驱动系统均布置在碰撞和挤压安全核心区域，受力防撞结构相对规整，受力传递路径可靠。

Ⅱ蔚来ES8的高压安全设计状态——设计冗余

人生很多时候都在追求对的时间遇上对的人，追求这种“刚刚好”的状态，但是做产品开发设计是不能仅满足于“刚刚好”，特别是电动汽车的高压系统耐久安全设计。

电动汽车相较于传统燃油汽车，拥有复杂的高压零部件、高压线束、高压接插件等大功率高压用电器。这些大功率高压用电器在使用过程中由于长时间通过几十甚至几百安培的大电流，根据热量累计公式Q=不难发现，随着通过大电流的用电器电阻R的增大，高压用电器的发热量也会增大，在超过一定安全阈值的情况下，可能导致高压用电器烧蚀和起火。

基于此风险， 就要求在高压用电器的设计和选型时，必须考虑实际的使用需求和冗余保护。比如线束线径设计是否足够大、线束内阻是否足够小、高压连接接头和触点是否足够牢靠、高压连接螺栓扭矩是否足够等等。

电池主高压线束状态完好

高压铜排螺栓连接点状态完好

如不满足以上要求，从实车表现来说，将存在因虚接打火导致高压连接点烧蚀变色甚至发黑、高压线束外皮发热变形发黑或碳化等现象。

从蔚来ES8的拆解结果来看，即便是开了10万公里，所有高压线束的外观状态完好，高压接插件的接口位置光洁、高压铜排的螺栓连接点完好，未发现任何烧蚀或者变黑的痕迹。基于此可以判断，蔚来ES8在高压系统耐久安全方面还是做了很多冗余设计的。

(小知识3：冗余设计，指产品设计过程中在满足实际需求的情况下留出余量，比如实际最大使用电流为100A，但是选用能耐150A的线束。合理的冗余设计可极大的提高产品的可靠性，唯一的缺点就是成本更高。)

Ⅲ蔚来ES8的高压安全设计状态——线束固定可

电动汽车高压用电器遍布车身各处，与之连接的高、低压线束贯穿车身，形成了类似于人体血管网络的复杂结构。高、低压线束的走向不同、粗细不同、工作状态也不同。任何一根线束出现问题都有可能像血管出现问题一样导致心脏受损，从而引发身体不适，严重的甚至可能会危及生命。

另外，根据消防统计数据，2017年机动车火灾约为27136起，其中约占35%的事故是由于电气火灾导致，26%的事故是由于自燃导致，而电气火灾和自燃与线束固定可靠性有很大的关系。若高、低压线束固定不可靠，在使用过程中可能发生磨损、干涉等，存在短路、漏电、发热起火等安全隐患。

由此可见，在电动汽车的高压系统耐久安全设计中，线束固定可靠性极为关键。电动汽车在研发阶段会做一些测试，模拟各种高速、颠簸、沙石等振动路况，从而验证高、低压线束的固定可靠性。但是，当车辆转交到用户的手里，是否能经受住种种“非人”的折磨，比如这辆ES8一年半开个100000公里，日均200多公里的考验，确实是个值得关注的问题。

拆解之后可以看到，蔚来ES8对于高、低压线束的保护还是很全面的。高、低压线束平均每100mm就有一个可靠的固定点或固定卡扣，这样做的目的是有效避免在车辆使用过程中出现线束震荡或者撞击导致受损的情况。

蔚来ES8的高压线束均采用多层绝缘防护设计，在某些易磨损位置采用了波纹管、毛毡布等防割、防磨损结构设计，低压线束在固定点位置采用加强绝缘防割材料缠绕包覆，很大程度上降低固定点的磨损风险。从拆解的结果来看，日均200公里的行驶工况，ES8的高低压线束状态还算完好，未出现破皮、干涉的情况，线束固定的可靠性值得肯定。

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蔚来ES8高压安全设计状态总结

老王一直强调，安全是条不可逾越的红线，是所有新能源产品开发的最高原则。新能源汽车安全开发是一项复杂的系统性工程，只有充分的考虑到系统特性，并针对产品使用场景进行全面的失效模式分析，保证产品全生命周期安全性得到充分的验证。不管是高压安全、碰撞安全、起火安全还是涉水安全风险，都只是新能源汽车安全开发设计中的部分内容，还有很多未罗列的风险需要各个企业和从业者进一步考虑。

我们通过一次对10公里蔚来ES8的拆解展示，可以让大家从对蔚来ES8的早期认识过渡到了中期的理解，或许还是会有质疑的声音，但我认为需要更客观公正去看待它背后的努力。从蔚来ES8高压安全设计状态几大条目解析来看，蔚来在针对其产品高压安全可靠性的设计及背后的设计理念上面还是非常值得肯定的。当下不能代表未来，但是当下却能看到未来。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。祝福蔚来。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

最近几天，有一款新能源车的测评霸占了不少汽车垂直类门户网站的头条，它就是理想ONE。

和绝大多数新能源车采用纯电力驱动不同，这台车除了有纯电动车所拥有的电机、电池、电控系统外，还额外增加了一台1.2T涡轮增压三缸汽油发动机，而且汽油机和车轮之间并没有直接动力传输。换句话说，在电力充足的时候，理想ONE和特斯拉Model X一样就是一台普通的纯电动SUV，而一旦遇到无法充电或行驶里程超过车辆纯电续航里程的情况，就会依靠这台1.2T发动机给电池充电，进而为电机提供动力驱动车辆前进。

理论上，理想ONE这台车有很多优点。例如相比普通的纯电动车，既能用油也能用电的属性可以彻底解决续航焦虑的问题;标称容量40.5kWh(实际可用容量为33.2kWh)的锂离子电池组可以为车辆提供理论180km的纯电续航里程;在电池电量充足的情况下，电机与发动机通力协作可以将这台重量达2.27吨的大块头在6.5秒的时间内推向100km/h的速度。当然，还有相比汽油发动机更为线性的输出、更智能便捷的操作等等。

图片来自网络

图片来自网络

然而当试驾车出来，各大媒体抢先实测一番后才发现，这车好像和我们想象的有些不太一样。理想ONE的实测综合油耗竟然高达10L/100km，这还是一辆送新能源车牌并且以环保为潜在卖点的汽车吗?

或许你会认为，并不是每个人每天都有如此长距离的行车需求，在纯电动工况下，理想ONE的每公里行车成本其实比燃油车低很多。没错，这里引申出一个曾经在混动车领域非常著名的论点——省油不省钱。讲得再具体一点就是，我买混动多花的钱可能依靠混动系统省油一辈子都回不了本。

那么今天咱们就从省油省钱的角度来看看，目前市场上主推的各种新能源车型到底能不能入手。

油电混动(HEV)

推荐指数：★★★

国内最早引入油电混动(HEV)系统的品牌应该是丰田，记得2005款丰田普锐斯车型就曾将早期的Hybrid技术带给中国消费者。

可是小众车型普锐斯只是起到一个试水的作用，真正让中国消费者认识混动的还是2010款的丰田凯美瑞。虽然这一代凯美瑞在中国取得巨大成功，但混动版车型却并没有卖出去多少，原因很简单，定价出了问题。一辆搭载2.4L自然吸气发动机的凯美瑞官方定价22万出头，结合优惠实际成交价在18万多，而一辆混动凯美瑞顶配版的定价则为36.48万元。受制于产能以及终端没什么优惠，买一辆混动凯美瑞价格抵两辆2.4L版本凯美瑞，更别提更便宜的2.0L车型了。

直到十代雅阁锐·混动发布，并将入门价格定在19.98万元，混动车才算真正有了一线生机。但仔细计算一番，其实也不是很划算，雅阁燃油版最低配车型为16.98万元，和混动版相差3万，那么需要多少年才能把这3万元省回来呢?

计算公式如下：

9L/100km(燃油版综合油耗)-6L/100km(混动版综合油耗)=3L/100km

6.3元/L(92号汽油价格)×3L/100km=18.9元/100km(每100公里节约油费)

30000元(差价)÷18.9元/100km×100=158730km

结果出来了，要开近16万公里才能将为混动系统多花的钱省回来。如今普通家用车一年行驶里程也就1万公里出头，16万公里很多车报废都不一定能达到，何况高速、国道、省道等畅通路况下两者油耗差距还没这么大。那么从经济角度来看，油电混动(HEV)省油但不省钱。

插电式混动(PHEV)

推荐指数：★

说起PHEV大家其实并不陌生，自主品牌比亚迪早在数年前就已经推出了这种车型。从原理上来说，理想ONE的大部分结构都和PHEV极其相似，只是少了发动机与车轮之间的直接耦合驱动，因此理想ONE被定义为增程式电动车。那么PHEV这种车型又值不值得购买呢?

以比亚迪唐为例，燃油版2.0T最低配车型定价为12.99万元，而唐DM 2.0T四驱最低配车型为22.99万元，两者相差10万元。按照目前92号汽油每升6.3元的价格，10万元可以买15873L汽油。结合网友10L/100km的综合油耗，10万元能让燃油版唐跑15.8万公里，几乎是一辆车一生的行驶里程。

假设唐DM整个寿命周期都使用电力，根据车友数据在家充电每公里的电力成本大约在1毛钱左右，所以16万公里的电费约为1.6万元。然而这种理想状态显然不太可能实现，但凡使用燃油，那么唐DM的用车成本便会直线飙升，会使得和唐燃油版开支持平的点随着时间继续向后推移。

很难理解?没关系，用一个最简单的比喻你就懂了。第一台车，12.99万元但是包终身油费，第二台车，22.99万元但是可以用电和汽油，你会选谁?答案应该很清楚了吧!

纯电动(EV)

推荐指数：★★

说起纯电动车，很多人第一反应就是特斯拉。其实在国内还有很多生产纯电动车的品牌，例如北汽新能源、比亚迪、蔚来、上汽、吉利等等。然而不论特斯拉还是蔚来，它们的大致结构都一样，就是将电能储存在电池中，通过电控系统输出驱动电机进而驱动车辆前进。只充电，不加油就是这种车最大的特点。

由于国内电价相比欧洲等地区便宜很多，因此纯电动车在中国的使用成本非常低，基本每公里连1毛钱都不到。一辆纯电动车的整个使用周期都花不了2万元电费，看起来好像很划算。

但不要忘了，由于目前汽车动力电池的成本高企，这种拥有更大电池容量的车型售价非常昂贵。以上汽荣威RX5车型为例，纯电动ERX5的起售价格为27.18万元，比PHEV车型贵了10万元，比燃油版车型更是贵了17.3万元，这笔钱差不多可以让燃油版的RX5跑30万公里了。而像蔚来ES8这样的纯电动车，售价更是奔着40、50万的区间去了，性价比很低。

不止价格问题，目前最常用的锂离子电池能量密度、低温稳定性、安全性等都存在不小的进步空间。关注新闻的你应该清楚，因汽车电池引起的起火爆炸、续航缩水等问题层出不穷，因此目前纯电动车并没有达到产品绝对成熟稳定的阶段，对不喜欢“吃螃蟹”的用户来说一定要慎重。

写在最后

回到开头关于理想ONE的讨论，尽管这车在长途行驶状态下油耗并不低，但依然有适合它的用户群体，只不过非常小众而已。例如在上海、深圳、广州等限牌城市，如果拥有一个可以安装充电桩的独立车位，并且日常出行距离在120km以内，这样就能保持一个较低的使用成本，实现利益最大化。

不过从上述三种新能源模式的分析来看，即便极为成熟的油电混动(HEV)车型也仅仅是实现了动力输出质感的提升，经济角度来看并不划算，就更别提PHEV和EV了。所以如果你只想买辆车上下班代步，并且预算还不是很充裕，建议还是选择传统燃油车吧。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。