車輛中心 環能與車電工程處 卓永豐

隨著動力電池成本下滑與車載電力技術日益成熟，各國傳統與新創車廠加快整合並積極拓展智慧電動車的市占率，其中與駕駛、乘客直接接觸的智慧座艙（Smart Cockpit），不僅在功能面整合了車內外感測系統、智慧儀表面板、駕駛安全系統等，更透過車聯網提供即時更新智慧交通網絡的服務，使駕駛、車輛、路人之間更密切地溝通，進而大幅提升道路安全；另車廠亦同步推出Hybrid、PHEV、BEV等不同動力系統配置的車型，以滿足不同國家或區域對碳排放的要求和消費者的用車需求。但無論是智慧座艙或動力系統，為了符合智慧輔助駕駛的安全要求，其硬體的可靠度要求也隨之加嚴，特別是須避免電子零件、電路板、電纜連接器、機殼鎖固部件等，因水氣甚至鹽水霧化等環境因素而生成腐蝕（Corrosion）現象，造成功能故障甚至行車失誤危及生命安全。故本文淺略說明腐蝕的原理，再談驗證依據與服務方案。

腐蝕發生的基本原理如圖1所示，腐蝕的三要素：水、空氣以及電化學反應產生的電解液，而車用零件70%以上都是金屬組成，若處於高濕甚至沿海地帶的用車環境，其車用部件難以避免發生腐蝕；常見腐蝕分為縫隙腐蝕（Crevice Corrosion）及孔蝕（Pitting Corrosion），前者較常發生在動力產品，如電池組或動力總成的鎖附部位，可參見圖2，而表面處理是最常見的防腐蝕的方式，如電鍍（Electroplating）及塗裝（Coating），但在輕量化節能的訴求下，防腐蝕的處理也需經驗證來衡量，避免過度設計（Over design）而影響電動車在市場的競爭力。

圖1、腐蝕發生的基本原理

圖2、電池組縫隙腐蝕實例

資料來源：https://insideevs.com/news/485562/tesla-beware-coastal-cities-gruber-motors/

再者，雖然智慧座艙的主要部件如螢幕、投影裝置安裝於車室內，但因為水氣隨環境溫度變化而在部件表面產生，若侵入連接器（Connector），造成金屬接口的鏽蝕，如圖3所示，則在供電情況下，可能發生短路而導致火燒車。另針對動力系統，更因為安置於引擎室、車輛底部等車室外空間，在鹽霧、乾燥、高濕等環境氣候循環下，更無法避免腐蝕的發生，同樣會造成立即性的危險。

圖3、車用電子產品連接器遭鹽氣腐蝕下通電造成的功能失效

資料來源：2014年Application of 48 Volt for Mild Hybrid Vehicles and High Power Loads

因此需透過考量完整的檢測與驗證活動，來確保電動車關鍵次系統的耐腐蝕能力，相較於連續鹽水噴霧（Salt spray）測試，車輛中心（ARTC）主要提供鹽乾複合（Salt spray combined with dry and humidity）的腐蝕循環測試服務，如圖4所示為測試輪廓，可依智慧座艙或動力產品於車輛的部位，來調整循環測試和轉換速度，並針對智慧座艙和動力產品的周邊提供完整模擬設施，如高低壓大電流的電源負載，以及液冷循環設備，同時在驗證過程中，紀錄電壓、電流、流量、溫濕度的變化，以滿足廠商對應不同國際車廠的需求。若需進一步了解相關檢測內容細節，歡迎聯絡車輛中心環境測試課 曾友彥工程師

（電話：04-7811222分機2452、e-mail：richard@artc.org.tw）。

圖4、鹽乾複合的測試輪廓