車輛研究測試中心 車輛安全部 動態安全課 李易昌

前言
汽車是人們生活中不可或缺之交通工具，伴隨而來的是車輛碰撞事故不斷地發生，所以車輛碰撞安全一直是人們所關切之重要議題。近年來電動車的發展迅速，由於電動車之動力系統不同於一般傳統引擎汽車，是以電池及馬達取代了油箱及內燃機（如圖1），當系統異常或發生意外事故時，車內乘員及施救人員所面臨之危害及風險會不同於一般車輛，車輛是否漏電、爆炸或燃燒等，都是我們在面對新穎且相對陌生的電動車科技時，所產生的種種問號。在訴求電動車具潔能與環保等優點的同時，電動車的安全性更是不容忽視的重要課題。

圖1　典型純電動車之主要構造

電動車安全標準
一般電動車所使用之直流電壓高達200～500伏特，所儲存的電能相當可觀，若發生短路造成電能瞬間釋放，將可能產生爆炸或燃燒。90年代後人們已開始注重電動車輛之電氣性質的安全性，發展出各種標準與規範，確保電動車輛與相關零組件的安全性。

自動機工程師協會1996年出版的SAE J1766「Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle Battery Systems Crash Integrity Testing」標準，即定義了電動車碰撞測試（如圖2）的規範。其中對於電性安全之規範分為三個部份，碰撞後依序進行量測判斷：
1.電池通往馬達的電路是否仍為高電壓。
2.電路與車?間的絕緣阻抗是否足夠。
3.釋出之電能是否符合規範。
若依序量測皆超出規範，則表示此電動車於碰撞後，可能存在人員觸電的風險。

ISO 6469「Electrically propelled road vehicles - Safety specifications」標準初版於2001年底公佈，其內容除電動車於碰撞後的電性安全，也包含了其他使用介面的安全規範，以及故障防護的要求。雖然ISO國際標準並非強制性法規，但對於設計者來說是相當實用的參考標準，許多車廠的廠規參照其內容訂定，亦有許多的國家標準參考ISO 6469而訂定，例如日本的JIS D5305及中國大陸的GB T 18384等，皆以ISO國際標準調合該國國內標準內容，而我國CNS 15499國家標準同樣與ISO 6469國際標準規範調和接軌。

圖2　電動車碰撞測試

電動車之碰撞安全
當車輛遭遇碰撞事故，車輛的設計必須避免人員遭受嚴重傷害，傳統安全系統，如安全帶、空氣囊等，可降低碰撞衝擊力的傷害，但電動車輛具備驅動電池與其他電路裝置，必須避免短路造成的燃燒、爆炸等危害，也須避免電池本體侵入乘員空間或是脫離車身，造成乘客、用路人與救援人員的危險，同時也應防止電池液漏至乘員空間，造成化學性傷害。有關電動車碰撞安全之相關法規標準，其性能要求包括整車電氣安全之直接接觸保護、間接接觸保護及絕緣電阻等及碰撞測試後之電性及電池性能要求。

我國交通部於2011年「車輛安全檢測基準」中第45-1項「側方碰撞乘員保護」及第46-1項「前方碰撞乘員保護」法規中，參考歐盟ECE法規增訂了電動車碰撞後之安全性要求，與現行的碰撞法規相較，原本乘員保護要求的性能有人偶傷害指數、乘員空間變形量及車門是否開啟等，電動車除前述要求須符合外，增修之電性安全及電池液洩漏等項目亦須符合。

上述電動車碰撞後電性安全要求，ECE法規參考SAE 1766 「Recommended Practice for Electric and Hybrid Electric Vehicle Battery Systems Crash Integrity Testing」標準，規範碰撞測試後的車輛（如圖3），其高壓迴路於下述要求須擇一滿足：1. 電壓限制，2. 物理防護，3. 絕緣阻抗，4. 能量限制；簡言之，碰撞後的高壓迴路帶電體不可被人員觸碰，或是帶電體之電壓須小於規範值，或是高壓迴路與車?間之絕緣阻抗須大於規範值，以確保電流不至造成人體傷害，或是高壓電系所殘存之電能須小於規範值等。
綜觀國際間電動車碰撞安全相關規範，其碰撞後之性能要求彙整如如下表1。
 

圖3　電動車碰撞測試後之電性量測

各國政府大力支持電動車發展，各種電動車輛在路上愈來愈普遍，消費者對電動車的熟悉度也愈來愈高，然而有關電動車之安全議題，多虧各家車廠致力於安全設計，各國政府亦積極推展相關安全法規標準，消費者逐漸由陌生與懷疑的態度，慢慢轉為熟悉與信任，相信電動車輛未來可以廣為大眾接受，如傳統車輛一般成為生活必備之交通工具。

關於交通部車輛安全檢測基準451、側方碰撞及461、前方碰撞等電動車碰撞試驗項目，如需進一步了解相關訊息與合作，歡迎洽詢車輛中心實驗室人員：
李易昌 工程師：聯絡電話:04-7811222分機2131，Email: joseph@artc.org.tw
黃信裕 工程師：聯絡電話:04-7811222分機2119，Email: h.y.huang@artc.org.tw