R100.03: baterie i samochody elektryczne coraz bardziej pod lup? przepisów homologacyjnych

Zapowiadana ju? jaki? czas temu (równie? przeze mnie) trzecia seria poprawek do Regulaminu ONZ nr 100 zosta?a formalnie zatwierdzona i wchodzi w ?ycie ju? nied?ugo, bo 9 czerwca 2021. W zwi?zku z powy?szym nasuwaj? si? zasadnicze pytania: (1) do kiedy mo?na "bezpiecznie" (tak, aby potem by? jaki? po?ytek z tych homologacji) homologowa? baterie i samochody wg aktualnych wymagań (R100.02)? (2) co nowego przynosi R100.03? Niniejszy artyku? odpowiada na oba te pytania.

Terminy

Teoretycznie nowe typy baterii i samochodów mo?na b?dzie homologowa? wg nowych wymagań (R100.03) ju? od planowanej daty wej?cia w ?ycie: 09 czerwca 2021, ale jednostki techniczne b?d? zapewne potrzebowa? nieco czasu, aby si? do weryfikacji tych nowych wymagań przygotowa?. Ca?y czas mo?na wydawa? homologacje wg R100.02 - bez ograniczeń czasowych, ale R100.03 mówi, ?e homologacje R100.02, wydane przed 1.09.2023, nie b?d? musia?y by? akceptowane [i w UE nie b?d?] po 1.09.2025, ale ju? homologacje R100.02 wydane po 1.09.2023 mog? ju? nie by? [i w Unii Europejskiej nie b?d?] akceptowane po 1.09.2023 [ale mog? by? ca?y czas akceptowane np. w krajach tzw. Trzeciego ?wiata, a wi?c ten zapis nie jest tak bezsensowny, jak si? pozornie wydaje].

W praktyce oznacza to, ?e (przynajmniej w Unii Europejskiej) homologacje baterii i homologacje cz?stkowe samochodów wg R100 (w odniesieniu do bezpieczeństwa elektrycznego) wg aktualnych wymagań R100.02 mo?na "spokojnie" wydawa? do 1.09.2023, ale i tak b?d? one wa?ne tylko do 1.09.2025.

Nowe wymagania techniczne i formalne

Przede wszystkim nale?y podkre?li?, ?e wprowadzone zmiany pod??aj? za ogólnymi wytycznymi z "Global Technical Regulation" GTR Nr 20: "Electric Vehicle Safety" [https://unece.org/transport/standards/transport/vehicle-regulations-wp29/global-technical-regulations-gtrs].

Poza wprowadzeniem nowych wymagań technicznych (o których wspomn? za chwil?), uproszczono procedury administracyjne zwi?zane z wydawaniem homologacji i kontrol? zgodno?ci produkcji (tak aby by? w zgodzie z Rewizj? 3 Porozumienia ONZ z 1958 roku). Ale - z drugiej strony - u?ci?lono oraz dodano nowe (g?ównie termiczne) kryteria niektórych testów. Doprecyzowano te?, jakie informacje powinna zawiera? dokumentacja homologacyjna (k?ad?c tu du?y nacisk na bezpieczeństwo funkcjonalne u?ytkowników pojazdu).

Warto w tym miejscu podkre?li?, ?e IDIADA w ostatnich latach bardzo rozwin??a swoje zaplecze badawcze dot. baterii do samochodów elektrycznych, co wida? na zdj?ciach powy?ej (fakt, ?e wi?kszo?? pomieszczeń badawczych jest w kontenerach, nie wynika z tymczasowo?ci, lecz jest podyktowana wzgl?dami bezpieczeństwa - chodzi o to, ?e w razie np. eksplozji czy po?aru baterii ulega zniszczeniu tylko jeden kontener, a nie ca?y budynek). IDIADA jest w stanie przeprowadza? ró?nego rodzaju badania rozwojowe oraz praktycznie wszystkie badania homologacyjne (równie? te nowe, wprowadzone w 3 serii poprawek Regulaminu 100!), baterii nie tylko do samochodów osobowych, ale i te? do du?ych pojazdów u?ytkowych, równie? nowych generacji baterii "wysokopr?dowych" (do 1000 A).

Najwa?niejsze zmiany dotycz?ce pojazdów (cz??? I Regulaminu)

(1) Wprowadzono literalne potwierdzenie, ?e R100 dotyczy te? pojazdów niskonapi?ciowych posiadaj?cych baterie/ magazyny energii (REESS).

(2) Wprowadzono dodatkowe wymagania dot. zabezpieczenia przy??czy wysokiego napi?cia w samochodach (punkt 5.1.1 Regulaminu 100.03).

(3) Wprowadzono nowe wymaganie dot. oporno?ci barierek ochronnych oddalonych od siebie o mniej ni? 2,5 m (p. 5.1.2.2).

(4) Zniesiono wymaganie dotycz?ce maksymalnego napi?cia pr?du sta?ego przy ocenie oporno?ci izolacji (p. 5.1.3).

(5) Konieczny jest monta? systemu monitorowania izolacji - te? w samochodach z ogniwami paliwowymi [wodorowych] (punkt 5.1.3.3 Regulaminu 100).

(6) Konieczne jest zabezpieczenie uk?adu elektrycznego samochodu przed strumieniami wody, zosta?a opracowana specjalna procedura badania do tego wymagania (p. 5.1.4).

(7) Wprowadzono dodatkowe wymagania dot. sygnalizacji o awariach - na poziomie samochodu jak i na poziomie magazynu energii (p. 5.2.3).

Najwa?niejsze zmiany dotycz?ce magazynów energii (REESS) (cz??? II Regulaminu)

(1) Lista badań zasobników energii pozosta?a w zasadzie bez zmian: nadal trzeba przeprowadzi? takie badania jak:

• badania wibracyjne;
• szok termiczny;
• szok mechaniczny ("zderzenie");
• integralno?? mechaniczna ("zgniatanie");
• odporno?? na ogień;
• zabezpieczenie przed zwarciem;
• zabezpieczenie przed prze?adowaniem;
• zabezpieczenie przed zbyt du?ym roz?adowaniem;
• zabezpieczenie przed zbyt wysok? temperatur?;

(2) Ale pojawi?y si? nowe badania/ wymagania:

• zabezpieczenie przed nadmiernym pr?dem (zasobniki energii dla samochodów kategorii M1, N1);
• zabezpieczenie przed nisk? temperatur? (mo?e by? pokazane dokumentacyjnie);
• kontrola nad gazami emitowanymi przez baterie (wymaganie uznaje si? za spe?nione, gdy bateria typu zamkni?tego pozytywnie przejdzie wszystkie pozosta?e badania).

(3) Kierowca musi mie? ostrze?enie o uszkodzeniu uk?adu monitorowania zasobnika energii (monitorowania z poziomu samochodu) (p. 6.13).

(4) Kierowca musi te? mie? ostrze?enie o przegrzaniu baterii (p. 6.14).

(5) Du?y nacisk po?o?ono na bezpieczeństwie osób w poje?dzie w kontek?cie propagacji ciep?a w baterii w wyniku np. zwarcia wewn?trz baterii. Kierowca musi otrzyma? ostrze?enie na 5 minut przed wyst?pieniem niebezpieczeństwa (po?ar, eksplozja) (chyba ?e taki wzrost ciep?a nie prowadzi do sytuacji niebezpiecznej dla osób w poje?dzie) (p. 6.15). Generalnie: producent baterii musi wykaza?, ?e podj?? wystarczaj?ce dzia?ania, aby zminimalizowa? ryzyko dla u?ytkowników pojazdów. Zalecane jest przy tym bazowanie np. na ISO 26262 (Bezpieczeństwo funkcjonalne) - punkt 6.15 Reg. 100.03 jest kolejnym miejscem, gdzie temat bezpieczeństwa funkcjonalnego (rozumianego tak, jak zaleca norma ISO 26262) wkracza do ?wiata homologacji (wi?cej na temat bezpieczeństwa funkcjonalnego w homologacji pisz? w artykule https://www.dhirubhai.net/pulse/zmiany-w-przepisach-homologacyjnych-kamil-ruthendorf-przewoski/)

?ród?a

[1] informacje w systemie IRIS (IDIADA’s Regulatory Information System)

[2] opracowanie wewn?trzne Paw?a Jaranowskiego "Quick analysis of R100.03" ze stycznia 2021

[3] tekst zaakceptowanej propozycji 3 serii poprawek do Reg. 100 (https://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/doc/2020/wp29/ECE-TRANS-WP29-2020-109e.pdf)

Zdj?cia pochodz? z archiwum Applus IDIADA

Kamil Przewoski, IDIADA Poland, +48 691 222 747, kwiecień 2021