【AOL特輯】電動車上路安全面面觀
讓未來來電 不讓自己觸電
記者：文/HAYABUSA 版面構成/lulu 2014-09-05 | |
資料提供/ARTC車輛測試與研發中心
在全球環保意識的抬頭，車廠與相關產業努力研發之下，「電動車」重興盛一時而後消失的十九世紀末重新回到車壇舞台。石油價格居高不下，嚴重廢氣污染讓生活環境越來越惡劣的現在，安靜又零排放污染的電動車也就自然而然地被寄予厚望。
屬於「過渡作法」的混合動力車從TOYOTA Prius開始到現在在眾多品牌旗下車款都已經上市開賣，電動車相對來說雖然已實際在市場上銷售的並不多，但也早已不是過去只有在車展上才能看到的「概念車」、「展示車」，而是真正開始走路一般人的生活，而且逐漸普遍的速度只會快得出乎你的想像，就好像當年黑白液晶小螢幕的NOKIA 3210這類傳統手機還是主流的時代，又怎會想到不過十來年的光景，有如行動電腦一般的智慧型手機已經是人手一支了。
不過就在全球眾家車廠、企業如過江之鯽般湧向電動車的開發與投產上市之際，消費者們可曾想過電動車在平常使用、充電或在甚至發生車禍意外時，自己是否有正確的電動車安全觀念來面對及處理？一部電動車想要上市，又需要符合哪些政府法規，接受哪些檢測才能保障消費者的生命財產呢？就讓我們為大家來簡單介紹一下。
電動車的法規認證與引擎車有何不同？
▲電動車所提的電池通常是指「電池組」，除了電池單元外，還包括了電池管理系統、溫度管理與冷卻系統及高壓斷路系統等。
對於電動車動力系統有些概念的人都知道，其動力來源就是由需多電池模組所串聯而成，來產生強大的驅動力，因此也少不了高電壓與高電流的系統元件。
▲現在電動車搭載的主流為鋰離子電池，能量密度高，壽命也較長。
平常大家在使用手機、平板或筆記型電腦等以鋰電池為電源的數位產品時，都偶爾會傳出因電池溫度過高導致產品燒毀、爆炸等情形。電動車所搭載的鋰電池能量密度與功率都更高，電池組會不會溫度過高燒起來、車子會不會漏電把人電到等等疑慮。
▲電池組在車內的分佈範圍可能很廣，一旦受到衝擊時是否會發生位移傷害到乘客是需要觀察驗證的重點之一。
以現行法規來說，電動車想要掛牌上路因為本身無廢氣排放又不吃燃油，所以在污染與耗能上都是免測的，而在噪音方面即使是發動狀態下靜止不動時也幾乎沒有聲音所以免測，只需測試行進間的加速噪音。而在安全上，除了與一般內燃機引擎車相同的測試項目外，對於前方碰撞與側方碰撞的乘員保護也非電動車要求高些。
▲電池在過充或過放電情況下電池組的保護機制也是檢測項目。
▲ARTC的電池組衝撞測試，對電池組瞬間施予達50G的衝撞力道。
至於與一般引擎車不同，也就是專屬於電動車的「電氣安全」檢測項目認證要求，目前國內還沒有正式上路，預定於民國105年1月1日實施。不過已經有車廠與電池組開發廠商將其產品送往如ARTC車輛測試研究中心等單位去進行檢測，確認自家產品在未來是否能符合法規，品質上是否安全無虞。ARTC在進行檢測時所依循的規範標準則包括了ISO、IEC、ECE、FMVSS及SAE等。
電氣安全的測試與項目
▲採專用設計的電動車體在設計上考量到抑制車體變形、與對高壓電的隔絕性。
針對電池電氣安全所進行的檢測，共可分為機械類、氣候類與電氣類三個類別。
▲車輛受到撞擊後，電池組的抗衝撞與高壓斷路設計都是關鍵，否則電池容易短路放電釋放高熱而起火。
機械類測試的具體作法例如讓車輛行駛於顛簸震動路面、對電池組進行高強度衝擊與直接對車輛撞擊(就像一般車輛的撞擊測試)等。經過測試之後，就要觀察：(1)是否因而發生漏電情形，若人員接觸到就會發生感電意外。一般而言超過60伏特的直流電壓就被公認為高壓電，而目前市面上可以看到的電動車驅動電壓從150伏特到400伏特都有，一旦發生漏電讓乘客遭受電擊，後果就不堪設想。
▲直接接觸測試：以IPXXB接觸版件接縫，測量其絕緣電阻。
(2)是否溫度因上升過高而起火？最近國外傳出了幾起電動車輛在發生撞擊後起火燃燒的事件。表示電池受到損壞後產生短路讓電流能量釋放而產生高熱。所以這也考驗廠商對於電池組的耐衝撞與高壓斷路等設計。
▲清洗試驗：以流量12.5l/min之清水沿著車輛所有接縫噴水，噴嘴與接縫距離3m，移動速度為0.1m/s。
▲在劇烈的溫度變化天候環境下的進行實際行駛測試以驗證電池組在溫度變化的處理機制。
(3)電動車所使用的電池組重量和體積都不小，多在200公斤左右，受到撞擊時產生的慣性動量也大，如果車廠沒有良好的固定結構設計就可能發生位移甚至是拋飛出去傷害乘客或行人。(4)現行電動車除了主流的鋰電池外，搭載鉛酸或鎳氫電池的也仍然存在，這些電池內部通常有具腐蝕性的電解液，在發生意外後可能會洩漏，傷害車內乘員或前來搶救的人員。
▲暴雨模擬試驗：以流量為10l/min之清水透過蓮蓬式噴嘴噴灑「引擎室」與所有表面持續五分鐘，同時盡可能規律地移動。
氣候類測試則是模擬暴雨或溫度劇烈變化的環境下，電池組內溫度管理系統與冷卻系統是否能發揮良好作用。以鋰電池來說，當溫度高於攝氏60度或低於攝氏5度時壽命就會下降，所以電池組是否能夠做好溫度控管、過溫保護都是驗證重點。
▲已市售的電動車通常同時具備慢充(一般充電)與快充系統，以因應不同的充電需求。
▲充電站的充電裝置本身具備相關的感測與保護系統，不會過度或以不正當的電壓充電造成自身與車輛的損害。
電氣類測試的驗證重點則是在電池組內電路與管理系統的運作狀況，如電池在充放電時發生過充或過放時系統的對應機制，以及當發生外部短路時系統的對應機制等。
電動車事故處理四步驟
▲從意外事故中救出乘客的複雜度也受到車身設計等因素的影響。
正因為電動車在電氣安全這一環與一般引擎車有很大的差異，所以一旦在路上發生碰撞意外，在自行逃生以及消防、醫護人員前來搶救過程中的一些作法也就該有所不同。國內因電動車還不普及，消防機關與人員在這方面的觀念與機制尚未建立。我們或許可以美國消防協會所發展出來的救援流程作為參考。
▲除了關閉電門，進入車內救援時第一件事就是關閉總電源。
雖然對於救援來說，有所謂的黃金時間(通常指事故發生後60分鐘內)，但當消防救護人員到達意外事故現場時，第一個動作並不是匆匆忙忙衝到車上就想把人拉出來，而是要對環境、車體與人員的狀況做好現場評估，確認並排除現場的一些額外風險，比如移開掉落的電線、易燃物，對交通狀況做好掌控等，之前國內傳出員警在隧道處理車禍事故時反被後方曳引車撞死的意外，就是在這「第一動作」上遭遇問題，相當遺憾。
▲電動車在外觀上通常都有相關的標誌銘牌以利辨認。
第二個步驟就是要做車輛識別，也就是確認事故車輛究竟是一般引擎車還是電動車輛。電動車輛又可以分成純電動車與混合動力車。純電動車的話一般多為車廠所另行獨立設計開發，所以在外型上會與一般車輛有較明顯差異，比較容易直接從外型上認出。混合動力車除了少數幾款是專用設計外，一般多半是拿現有的車型為基礎所衍生開發，比如Camry Hybrid、RX 450h，這些車外觀就跟汽/柴油引擎車沒什麼差別，這個時候就要從車上的一些特別標誌，例如車尾上所貼的「Hybrid」、「Zero Emission」之類的銘牌來確認。
▲高壓電纜接線與高壓匯流排一般都以橘色包覆以利辨識。
如果這些銘牌標誌也破損無法辨認的話，那就要從排氣管(的有無)、儀錶板、排檔桿、和充電插座這些地方來判斷。此外，電動車內的高壓線路或緊急開關通常會以橘色作為識別，搶救人員都可以透過這些特徵來判斷是否為電動車。
在確認事故車為電動車之後，第三個步驟就是要固定車輛，確保車子不會移動。因為車子可能會因為是在斜坡或控制系統故障、救援過程中誤觸到踏板的原因讓車輛突然移動，對於救援者或傷者來說都是很危險的。
▲電動車起動時無聲，加上多採免持鑰匙設計，在救援時最好先將感應鑰匙遠離車子。
而且電動車即使是發動狀態下也沒有震動和噪音，也容易讓人對於車子是否處於發動狀態產生誤判。所以應該先用擋塊、繩索等各種可行方式將車輛固定，在接近車輛時也避免接近車的前方與後方。
▲目前歐美日各電動車廠的充電規格不一，充電接頭就是代表例子。
一旦將車固定好後，第四個步驟就是要切斷車輛的電源，避免車輛被意外起動。其中要注意的一點就是現在許多車子都是配備免持式的晶片鑰匙，容易讓人誤判電源是否已經完全關閉，所以最好是找到鑰匙並把它移至越遠的地方越好。除了關閉電門外，「關閉電源」動作還包括必須關閉高壓緊急電源以及切斷12V次系統使用電源，排除車上的氣囊、預緊縮安全帶等裝置誤啟動的可能。
▲車廠與政府對於消費者及消防醫護人員在電動車安全觀念上的教育是相當重要的一環。
電動車在受到損害破壞後有可能會漏電，因此救援人員也必須穿戴絕緣手套、絕緣鞋等防護裝備，並避免接觸或破壞高壓電路與組件以免遭受電擊。值得一提的是，當車輛全部或部分泡在水裡時一般人一定會覺得很容易讓人觸電，不過根據專家學者與車廠的資料，車子浸水後並不會增加觸電的危險，是要向大家澄清的迷思。
▲車輛內部的充電管理也同樣有周全的感測與保護機構，確實掌控充電過程。
另一個令人害怕的情況則是電動車起火，如果是電池發生燃燒，建議使用大量的水來降溫與隔絕氧氣，火勢小的話則可用二氧化碳來撲滅。如果是電池發生短路並大量釋放能量所引發的火勢，大到難以完全撲滅的話，則建議採取防守性的方式在可控制的情況下讓它繼續燃燒至能量耗盡。
結語
▲一旦進入充電流程，充電接頭就會被鎖死，避免從充電口脫落。
由於電動車在機械結構上與內燃機引擎車有著根本上的不同，加上對於消費者而言又是新科技產物，所以一般大眾對它會基於不了解而產生在安全性上的疑慮。不過事實上電動車從零部件到整車的生產開發，都需造依循繁複的標準與法規認證來進行。
除了提升車子的安全性之外，政府與車廠也應密切配合，對消費者與第一線的消防醫護人員做好安全教育。許多相關細節則能制訂標準性的規範，而不是車廠各做自己的一套讓人無所適從。這樣不但消費者日常用車可以用得安心，一旦發生事故時相關人員也能迅速安全地執行救援任務。
