[摘要] 随着新能源汽车技术和产业发展成熟度越来越高，对技术要求苛刻的越野车这一细分市场也逐步走向电动化。因越野场景复杂且极限，大部分喜欢越野的消费者对越野车及其越野能力认知不足，被网上过度宣传误导用车、盲目越野、极限场地打卡导致的事故频发。本文针对越野场景的不同提出了一种越野车评级方法，并针对越野车电池安全及性能测试方法提出了思考。
[关键词] 越野分级；动力电池；电池安全；测试技术
1引言
越野车具有机动性好、环境适应性强等特点，在民用和非民用领域应用广泛。其中，在野外勘探、抢险救灾、移动通信、林业生产运输等民用领域，越野车备受青睐，这些领域对于车辆的性能有一些个性化需求[1]。因新能源汽车能够为用户带来更舒适和更丰富的驾乘体验，越来越多的越野用户选择了新能源越野车型。目前，新能源越野车安全设计主要存在两大挑战：一是尚未对越野场景建立标准，车型难以根据使用场景的差异化划分不同的越野等级；二是动力电池设计及验证与客户实际越野场景不完全匹配。襄阳达安汽车检测中心有限公司（以下简称达安）基于军民越野车的开发经验，构建了相应的越野分级及电池测试方法。
2 越野分级方法
从客户使用角度及越野车全使用场景分析，达安提出了一种越野汽车测评分级方法，包括两个单元：越野能力和安心易控。
2.1越野能力
越野能力从整车基础越野素质和不同地形下的通过性两个维度进行评价。其中，基础素质涵盖整车设计的通过性参数、越野的脱困性能以及坡道安全性三个方面，并按照可测量、可对比的原则建立10项子项进行测试评价；越野地形的通过性则将客户实际越野可能遇到的所有地形识别出来，包括垂直台阶、水平壕沟等15项，并确定了对各地形下越野难度的唯一对比参数，如使用最大可通过的高度来确定越野车通过垂直台阶的能力、使用最大可通过的宽度来确定越野车通过水平壕沟的能力。
2.2 安心易控
图一 安心易控评价维度分级图
安心易控主要包含三个维度：越野安心、越野操纵和越野辅助，如图一。越野安心是从机械设计上考虑越野过程中因磕碰等滥用场景对车辆部件造成损害的评估，主要包括底盘系统、动力系统、热管理系统等；越野操纵则从整车的动力性、制动性以及操作便利性等方面，对越野车的性能及人机便利性进行评价；越野辅助主要对越野车的辅助性智能化控制功能进行评价，主要考核常规配置的陡坡缓降、上坡辅助等创新功能。
2.3 评级方法
针对越野能力和安心易控两大维度的各级指标，达安建立了完整的评价系统，包含数据测试模块、数据处理模块、综合评估模块三部分。
数据测试模块：对越野能力和安心易控两个单元的三级指标进行测试，测试结果根据相关功能按照相应的评价标准进行评分。
数据处理模块：用于分析和处理数据测试模块中各三级指标的数据，计算各项三级指标的得分。
综合评估模块：用于根据各项三级指标的得分和权重计算得到二级指标得分；再根据二级指标的得分和权重计算得到一级指标得分，最终根据一级指标的得分和权重计算得到越野能力和安心易控两个单元的得分。
通过各指标计算得分，可以将车型对应划分为由轻到重不同程度的越野类型。
3 电池测试方法
构建新能源汽车全生命周期电池安全，是推动行业进步和发展的关键技术要素。相较传统燃油车，新能源越野车的电池安全则是实现安心越野的基础性技术保障。
3.1 动力电池法规发展历程
过去15年内，动力电池产业作为一种新质技术实现了从无到有再到快速发展的过程，对应的测试技术及法规也随着产业发展实现了全体系建设。
产业萌芽阶段，通过Q C/ T 743—2006《电动汽车用锂离子蓄电池》，约束了电池单体和模块在容量、性能、可靠性及安全测试等方面的底线要求，为行业持续发展提供了重要的技术参考。之后，随着GB/T 31486—2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》等包括性能、循环寿命及安全在内的标准体系的建立，动力电池测试方法也得以进一步完善。最近10年，针对新能源汽车在售后市场出现的自燃问题，国家强制性标准GB 38031—2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》替代了原来的GB/T 31485—2015《电动汽车用动力蓄电池全要求及试验方法》和GB/T 31467.3—2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求与测试方法》标准，并提出热失控测试方法及要求，进一步完善了电池法规及测试体系，为后续新能源动力电池及汽车的安全稳定发展提供了重要保障。
3.2 法规后续演变方向
图二 2015—2025(1—7月)国产新能源汽车渗透率
数据来源:中国汽车工业协会 制图:《汽车纵横》
2020—2025年，新能源汽车市场进入了高速增长期，动力电池标准法规也进入了发展期，如图二。这一时期，标准法规在提升行业技术门槛、解决电动车市场痛点方面发挥了重要作用，如GB 38031—2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（发下简称“GB 38031—2025”），在2020版的基础上进一步完善和补充了电池包热失控和振动、底部冲击等试验项目，不仅更加贴近车辆实际使用中的风险工况，也能够更好地保证用户安全。
除了安全之外，针对电池循环耐久寿命，GB/T《动力电池整车耐久性要求及试验方法（征集意见阶段）》要求整车在试验道路或底盘测功机上运行，工况采用GB/T 18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》定义的道路循环（SRC）。它由7个运行循环组成，每个循环的行驶里程为6公里，试验温度包括高温、低温和常规温度，以最大程度地还原客户真实使用场景下实车电池包的循环耐久。
3.3 越野车电池测试思考
法规测试是动力电池系统进入市场的最后一道防线，在新能源汽车产业高质量发展中发挥着至关重要的作用[2]。根据不同分级的越野车实际使用工况，为保证车辆全生命周期内安心越野，基于国家标准，达安形成了一套综合性更强、更贴实际使用工况的电池测试方法，其中，机械振动和老化热失控测试最为典型。
3.3.1 机械振动
GB 38031—2025标准对电池包的测试主要分为两种：一是针对M1类(包括驾驶员座位在内，座位数不超过9座，专门用于载客的机动车辆)和N1类(最大设计总质量不超过3500千克的载货汽车，主要用于货物运输，如轻型卡车、小型货车等)车型；二是除第一类外的所有车型。每种测试方法采用同一随机振动曲线，对安装在振动台上的电池包每个方向分别施加随机和定频振动载荷,按照一定的顺序完成z 轴随机、z 轴定频、y 轴随机、y 轴定频、x轴随机、x 轴定频(汽车行驶方向为x 轴方向,另一垂直于行驶方向的水平方向为y轴方向)测试。因是法规，从可实施性上无法根据车型的技术特性进行量身定制的测试。
基于此，达安构建了多轴振动测试方案：一是对被测车辆按照越野分级识别其典型工况；二是根据电池包挂点的设计方案在实际道路上完成对实车典型工况的载荷数据采集，通过载荷数据分析构建多轴台架上的测试方案，主要包括随机振动时长、频率以及功率谱密度等关键技术参数。同时，参照国家标标准完成振动和浸水试验，以及是否起火、爆炸、绝缘故障、泄露等检核项目。
3.3.2 老化热失控测试
为探究循环老化对电池热安全特性的影响，目前，相关学者针对不同类型的锂离子电池已经开展了大量研究。Zhang等[3]研究了电池在深度老化后的安全性变化，结果表明，老化电池内部的固体电解质界面（SEI）膜增厚和析锂是电池热稳定性降低的主要原因。与新电池相比，老化电池的自产热温度更低，产热速率更快。GB 38031—2025要求电芯快充循环后的安全测试，能够对电芯层级的老化热失控进行检核，电池包层级并没有类似老化热失控测试。为保证安心越野，对于极限越野级别车型，达安参考电芯老化测试方法构建了电池包级别测试，并参照GB 38031—2025评价试验结果。
4 结论
本文针对客户越野场景提出了一种越野汽车分级方法，并参考GB 38031－2025标准，针对越野车型实际使用场景和工况，构建了电池系统机械振动及老化热扩散等测试方法，以核查不同越野分级车型对应的机械组织和电池安全，最大程度为用户安心越野提供技术保证。文中的电池包测试以方法论为主，达安将基于此方法论适配越野车使用场景，构建完善测试体系，以确保越野汽车电池安全。
参考文献
[1]程建康，蔡未末,赵俊等CSAE越野汽车团体标准体系构建研究.第三十一届中国汽车工程学会年会论文集（7）：134-138
[2]王福君. 新能源电动汽车的电池系统测试评价体系研究[J]. 电子元器件与信息技术,2023(3):24-28.
[3]Zhang G, Wei X, Chen S, et al. Revealing the impact of fast charge cycling on the thermal safety of lithium-ion batteries[J]. ACS Applied Energy Materials, 2022, 5(6): 7056-7068.
