电动自行车产品质量风险主要表现为交通安全风险和电气安全风险。本次风险监测着重于电动自行车产品的电气安全风险,主要监测项目包括:绝缘性能、短路保护装置、主电路载流量和电磁兼容性。
本次风险监测抽取样品40批次,主要来自监督抽查已抽取的样品、市场买样和网络买样。通过监测发现:通过全部项目的产品数1批次,占比2.5%,其中,通过绝缘性能和电磁兼容性两个项目的产品占比分别为52.5%和10.0%。
电动自行车是一种以蓄电池作为辅助能源,具有两个车轮,能实现人力骑行、电动或电助动功能的特种自行车。按车型款式可以分为简易款和豪华款两种(图1所示)。我国对电动自行车产品实行生产许可制度,只有取得生产许可证的企业才能从事生产和销售等活动。到2014年底,全国取得生产许可证的电动自行车生产企业约有1300家,主要分布在江苏、浙江、天津、山东和广东等省市,其中江苏省占比29%、浙江省占比19%、天津市占比16%、广东省占比9%。
电动自行车产品执行GB 17761-1999《电动自行车通用技术条件》标准,该标准自实施以来,对电动自行车行业的发展和电动自行车产品质量的提高起到了积极的促进作用;但随着产业迅猛发展,广大消费者对电动自行车产品的安全性、舒适性、使用性能和可靠性提出了更高的要求,为此各方均在积极推动电动自行车标准修订进程。2012年再次重新修订标准,集行业之力,前后修订13稿,并向社会各界征求意见,但利益相关方存在分歧意见,为此多次召开协调会,2015年6月1日,中国轻工业联合会在京组织召开了《电动自行车通用技术条件》国家标准修订工作研讨会,明确标准修订工作计划安排,设定年底报批标准时限。
针对标准滞后,行业、市场和消费者反映的电动自行车电气安全问题,江苏省质量技术监督局开展了电动自行车产品的质量安全风险监测。
本次重点监测的项目有绝缘性能、短路保护装置、主电路载流量和电磁兼容性。这些项目的具体要求如下:
(1)绝缘性能。重点监测在常态和湿态两种状态下,电动自行车的绝缘性能。
参照GB17761-1999《电动自行车通用技术条件》,该标准是目前电动自行车执行的主要标准,规定了电动自行车绝缘性能的技术要求和试验方法。
参考 GB 24155-2009《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》中防水试验项目中的雨淋测试和涉水测试。
(2)短路保护装置。重点监测电动自行车主电路短路保护装置和辅电路短路保护装置的安装情况。
(3)主电路载流量。监测电动自行车电池导线峰值载流量,应不小于控制器过流保护值的明示值。
参照GB/T 26846-2012《电动自行车用电机和控制器的引出线及接插件》,该标准规定了导线截面积、对应峰值载流量、材料和结构等要求。
(4)电磁兼容性能。监测电动自行车在电磁环境中能否正常运行,并不对外界环境的任何设备产生电磁干扰。由电场辐射发射和抗扰度两项组成。
辐射发射-电场:参照GB/T 18387-2008《电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法,宽带,9kHz~30MHz》,主要考核电动车辆在频率范围9kHz~30MHz电场的辐射发射水平。监测电动自行车对外界其它电子电气设备的影响。
抗扰度:参照EN 15194: 2009+A1: 2011《自行车-电动助力自行车-EPAC两轮自行车》,该标准是欧盟电动助力自行车的准入标准,其中对电动助力自行车整车、电子电气零部件和电池充电器的电磁兼容性有详细的规定。本次监测选择80MHz~1000MHz作为考核频段。监测电动自行车抵御外界电磁骚扰的能力。
(1)检验结果统计
①总体情况
本次风险监测中,采样总数40批次。采样品牌涵盖雅迪、新日、比德文等主流电动自行车品牌。按风险监测样品来源分:23批次来自同期监督抽查、10批次来自网络平台、7批次来自实体市场;按产地分:涉及江苏、天津、浙江、山东、上海、安徽等主要产区;按采用蓄电池类型分:铅酸蓄电池电动自行车38批次、锂离子蓄电池电动自行车2批次;按车型分:简易款30批次、豪华款10批次。其中符合全部监测项目的样品1批次,占比为2.5%。
② 具体项目符合情况
以下通过不同的统计形式对具体项目情况进行统计,监测结果见表1、表2。
表1项目符合情况统计表
指标 项目 |
总批次 |
符合批次 |
占比 |
绝缘性能 |
40 |
21 |
52.5% |
短路保护装置 |
40 |
22 |
55.0% |
主电路载流量 |
40 |
30 |
75.0% |
电磁兼容性 |
40 |
4 |
10.0% |
总体占比 |
40 |
1 |
2.5% |
表2-1 电动自行车风险监测结果(按样品来源统计)
样品来源 项目 |
生产领域采样 |
市售采样 |
网络采样 |
||||||
抽查数 |
符合数 |
占比 |
抽查数 |
符合数 |
占比 |
抽查数 |
符合数 |
占比 |
|
绝缘性能 |
23 |
13 |
56.5% |
7 |
3 |
42.9% |
10 |
5 |
50% |
短路保护装置 |
23 |
14 |
60.9% |
7 |
3 |
42.9% |
10 |
5 |
50% |
主电路载流量 |
23 |
18 |
78.3% |
7 |
2 |
28.6% |
10 |
10 |
100% |
电磁兼容性 |
23 |
1 |
4.3% |
7 |
1 |
14.3% |
10 |
2 |
20% |
总体占比 |
4.3% |
0 |
0 |
表2-2 电动自行车风险监测结果(按网络平台统计)
网络平台 项目 |
淘宝网 |
天猫网 |
京东网 |
||||||
抽查数 |
符合数 |
占比 |
抽查数 |
符合数 |
占比 |
抽查数 |
符合数 |
占比 |
|
绝缘性能 |
5 |
4 |
80% |
3 |
2 |
66.7% |
2 |
2 |
100% |
短路保护装置 |
5 |
0 |
0 |
3 |
3 |
100% |
2 |
2 |
100% |
主电路载流量 |
5 |
5 |
100% |
3 |
3 |
100% |
2 |
2 |
100% |
电磁兼容性 |
5 |
2 |
40% |
3 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
总体占比 |
0 |
0 |
0 |
表2-3电动自行车风险监测结果(按车型统计)
车型款式 项目 |
简易款 |
豪华款 |
||||
抽查数 |
符合数 |
占比 |
抽查数 |
符合数 |
占比 |
|
绝缘性能 |
30 |
18 |
60.0% |
10 |
3 |
30.0% |
短路保护装置 |
30 |
17 |
56.7% |
10 |
5 |
50.0% |
主电路载流量 |
30 |
25 |
83.3% |
10 |
5 |
50.0% |
电磁兼容性 |
30 |
3 |
10.0% |
10 |
1 |
10.0% |
总体占比 |
3.3% |
0% |
表2-4 电动自行车风险监测结果(按蓄电池类型统计)
电池类型 项目 |
铅酸蓄电池样本 |
锂电池样本 |
||||
抽查数 |
符合数 |
占比 |
抽查数 |
符合数 |
占比 |
|
绝缘性能 |
38 |
20 |
52.6% |
2 |
1 |
50.0% |
短路保护装置 |
38 |
20 |
52.6% |
2 |
2 |
100.0% |
主电路载流量 |
38 |
29 |
76.3% |
2 |
1 |
50.0% |
电磁兼容性 |
38 |
4 |
10.5% |
2 |
0 |
0.0% |
总体占比 |
2.6% |
0% |
表2-5产品信息情况统计表
产品类型 项目 |
信息齐全产品 (37批次) |
信息不全产品 (3批次) |
绝缘性能 |
56.8% |
0.0% |
短路保护装置 |
59.5% |
0.0% |
主电路载流量 |
81.1% |
33.3% |
电磁兼容性 |
5.4% |
67.7% |
总体占比 |
2.7% |
0.0% |
近年来,为了满足用户对速度和续驶里程的需求,厂家不断提高电动机功率、电池容量、控制器功率,主电路承载的电流同步加大,而主电路的导线却没与之匹配,这样将会加速电路的老化,增大电动自行车发生自燃的风险。而部分企业对这种危害认识不足,或凭感觉生产,埋下风险隐患。
主电路载流量与其导线截面积相关,导线截面积越大,则允许通过电流则越大。为了直观显示导线截面积选择不合理对整车电气安全的危害,选取2辆样车的动力导线,其相同长度、不同截面积的1号导线和2号导线进行对比试验(图2所示);其中1号导线的截面积为1.0 mm2,2号导线的截面积为2.5mm2。根据表3可知,1号导线、2号导线对应的峰值载流量分别为15A和26A。
表3导线截面积与峰值载流量关系
截面积 mm² |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.75 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
峰值载流量 A |
7 |
7 |
8.5 |
9.5 |
12.5 |
15 |
17 |
19 |
22 |
26 |
注:该表来自GB/T 26846-2012《电动自行车用电机和控制器的引出线及接插件》。
表4
试验电流值 时间间隔 |
10A |
20A |
30A |
|||
1号导线 |
2号导线 |
1号导线 |
2号导线 |
1号导线 |
2号导线 |
|
初始温度(0C) |
22.3 |
22.3 |
24.8 |
24.8 |
26.0 |
26.0 |
15min温度(0C) |
24.8 |
24.7 |
38.8 |
34.7 |
58.0 |
45.0 |
30min温度(0C) |
26.3 |
25.4 |
39.4 |
33.2 |
56.4 |
44.5 |
45min温度(0C) |
26.3 |
25.4 |
36.5 |
32.2 |
56.2 |
43.4 |
导线最大温升(K) |
4 |
3.1 |
14.6 |
9.9 |
32 |
19 |
由表4可知,在试验电流为10A时,试验电流均未超过1号导线和2号导线的峰值载流量,两段导线温升不到4k,不会对导线安全产生影响;当试验电流增加到20A,2号导线温度增长可控,1号导线超出其峰值载流量,温升进一步加大,从初始的24.80C增加到39.40C;当试验电流增加到30A时,均超出两段导线的峰值载流量, 1号导线最大温升为32K,而2号导线最大温升为19K。这意味着如果外界环境温度在400C时,电动自行车在该电流下工作15min以上, 1号导线温度将上升到720C,2号导线温度将上升到590C;导线温度过高会加速绝缘层老化,导致电动自行车自燃。
在此次风险监测中,发现有10批次样车,主电路导线峰值载流量低于电动自行车控制器的标称限流值。其中由锡山区好又多车辆经营部经销的无生产企业信息的电动自行车,其导线峰值载流量为19A,控制器的标称限流值却为32A,远超出导线的承载能力,如长期在高负载大电流情况下工作,电气线路将会有发生火灾的风险。
短路保护装置一般安装在主电路(图3所示)和辅助电路(图4所示)中。如果未在主电路中安装短路保护装置,由于导线破损、接头脱落、电路老化或环境潮湿等原因,电动自行车电气线路可能会产生异常电流。根据焦尔热的计算公式Q=I2Rt,异常电流会引发导线局部积聚大量热量,导致导线高温老化甚至发生自燃现象。未安装短路保护装置,无法避免电气线路中出现异常电流而引发的危害。
电动自行车除能实现电动骑行的动力电路外,还有供喇叭、大灯、转向灯正常工作的辅助线路,其工作电流一般不超过2A。电动自行车长期使用后,这些辅助电器部件和电气线路也会老化、破损,甚至短路;当出现电路异常情况,不足以触发电气主线路短路保护装置(该装置提供熔断值在20A~35A范围内)。如安装合适的辅助线路短路保护装置,能迅速断开电路,以避免潜在危险。
为了能够更加直观的说明辅助电路未安装短路保护装置可能产生的危害,分别在“安装”和“未安装”两种情况下,对辅助电路中的喇叭电路进行短接。发现安装了短路保护装置(保险丝)的辅助电路,短接后保险丝首先熔断,对辅助电路起到了保护作用(如图5所示);而未安装短路保护装置的辅助电路,短接喇叭线后,主电路短路保护装置未断开,造成喇叭电路燃烧(如图6所示),可见辅助电路安装短路保护装置的必要性。因此,提醒广大消费者注意,购车时一定要仔细询问,并查看使用说明书,看其电路图中是否在主、辅电路中安装短路保护装置;或者检查样车是否具有短路保护装置。
在本次风险监测的40批次样车中,有22批次的样车安装了短路保护装置,仅有6批次同时在主、辅电路安装了短路保护装置。
电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常运行,并不对外界环境的任何设备产生的电磁干扰的能力。电动自行车在骑行过程中会通过辐射方式向外部发射电磁骚扰,同时,也可能会受到外界其它设备的电磁干扰。
电磁兼容性能试验包括辐射发射-电场项目和辐射抗扰度项目。其中,辐射发射-电场项目主要考察电动自行车对外部发射电磁干扰信号的强弱;辐射抗扰度项目主要考察在强电磁干扰状态下,电动自行车是否会发生失控。可以对电动自行车造成干扰的电气产品很多,如电动卷帘门、大功率电焊机等。
此次风险监测结果可知,电磁兼容项目全部合格的样车有4批次,合格率为10%。其中24批次辐射发射-电场项目不合格;33批次抗扰度项目不合格。在干扰频段内,20批次样车在测试过程中电机停止转动,13批次转速突然发生大幅变化。也即意味着在此种情况下,电动自行车可能会突然发生失控,导致骑行者受到伤害。
在日常生活中,下雨天气骑行电动自行车是常有的事情,那么电动自行车淋雨后会有那些危害呢?
电动自行车整车电器部件主要有电机、控制器、蓄电池和仪表四部分,一般情况下,电动自行车的电机位于后轮轮毂,仪表在整车前上方,而控制器和蓄电池的位置并不固定,厂家会根据电动自行车的款式进行调整。当电动自行车遇到暴雨天气、行驶在积水路面时,电器部件(如电机、控制器等)密封性不好,会导致雨水进入电器部件或电气线路,造成绝缘性能下降、电气系统失效或丧失电力驱动等情况,严重的可能会造成电气系统短路,甚至烧毁电动自行车。为避免此类事故发生,部分厂家对可能进水的接插件进行了防水处理,见图10(接插件有无防水措施的对比图)。此次监测的湿态绝缘性能就是模拟电动自行车在雨天行驶的情况,如图7、图8所示。
在此次风险监测中的40批次样车中,有21批次样车的湿态绝缘性能符合要求,占比为55%。其中1辆样车无法正常行驶,不符合的原因控制器接口朝下且未密封,涉水试验后控制器进水(见图9);1辆样车电器部件功能不正常(喇叭长鸣),不符合的原因为接插件无防水措施,淋水试验后出现短路。
此次风险监测中,标称厂家为“山东喜利电动车厂”和“安徽碧瑜电动车贸易有限公司”生产的样车,在随车文件中均无厂址,无法对样品进行确认。标称厂家为“天津市日久电动自行车有限公司”生产的样车,经确认非厂家生产,因此将此3辆样车定为信息不全产品。本次风险监测中,信息不全产品3批次,全部项目符合率为0.0%。其中湿态绝缘性能和短路保护装置2个项目问题突出,占比均为0.0%;信息齐全产品37批次,全部项目占比为2.7%,其中湿态绝缘性能和短路保护装置项目的占比分别为56.8%和59.5%。电动自行车的湿态绝缘性能不符合要求,淋雨或通过积水路面时,就会造成电路接插件潮湿、氧化,引起短路、漏电甚至造成火灾。未安装必要的短路保护装置,当电动自行车电气线路短路时,就会增加发生火灾的概率。因此,消费者在购买电动自行车时,应该仔细查看产品的生产信息是否齐全。
市场上电动自行车品牌众多,车型品种玲琅满目,建议消费者在选购时注意以下几点:
1、挑品牌。
购买前可通过网络、媒体及周围使用者等多种渠道,了解本区域电动自行车品牌的产品质量和售后服务等情况,综合评估后确定拟购品牌。建议选择知名度较高的品牌,这些品牌产品质量相对有保障,售后服务网点多。
2、选车型。
选择车型应考虑用途、出行距离、骑行习惯等因素。电动自行车车型主要分简易款和豪华款;简易款轻巧、价格适中,一次充电行驶里程35~40km。豪华款舒适、负载能力大、操控性好,价格略高,配48V20Ah铅酸蓄电池的电动自行车一次充电行驶里程可达50~60km。需要提醒的是,选择车型时还要关注最高车速,最高车速过高安全性会下降,建议不超过25km/h为宜。
3、看手续。
查看生产企业是否具备生产许可证,所选车型的使用说明书、产品合格证是否与车型一致,是否为本地核准上牌的车型;关注使用说明书中续行里程(即一次充电行驶里程)与宣传是否一致,关注电机、蓄电池及整车的三包规定等承诺。
4、试骑行。
——外观检查。外观应色泽光亮,表面清洁、无污渍锈蚀,商标、贴花清晰,车架焊缝均匀、呈鱼磷状。
——静态检查。支起双支撑,打开电源锁,查灯具、喇叭等功能正常与否。转动转把,检查调速应稳定均匀,电机运转平稳无杂音。手握闸把至总行程1/5至1/3时,电机能有效断电;闸把至总行程的2/3至4/5时,应完全刹住车轮,此时可将脚蹬至于水平位置,脚踩在脚蹬上施力,车轮应不发生转动;松开闸把,闸把应很快复位。控制器不宜位于车体底部或离地面较近的位置,并且电气线路的导线和其接插件不应外露。
——试骑体验。找一安全环境试骑行,感觉车辆的起步、加速、行驶、转弯是否平稳顺畅,操纵是否灵活,简易款的脚踩骑行是否轻便,刹车是否有效。
5、慎网购。
网购时,应货比三家,或先到实体店体验;索要第三方权威机构的质量证明材料和在本地上牌的证明材料。如出现质量问题,可根据《消费者权益保护法》,七日内及时退货。
首次骑行:首次骑行前,应仔细阅读使用说明书,了解骑行注意事项和车辆主要性能情况,并在相对安全的环境下进行适应性骑行。注意检查刹车松紧程度,前后轮的紧固情况,关注车把灵活性。
日常使用:应遵守交通法规,在非机动车道上行驶。建议尽量佩戴头盔,在非机动车道上行驶时不超过15km/h。尽量不超载,起步爬坡时多助力。雨雪天应注意放慢速度,电动自行车的电器部件特别是控制器和电机注意防止浸水。
1、勤于保养。按使用说明书要求对车辆进行定期保养,注意定期检查车体各部位螺钉的紧固情况、刹车性能、仪表情况、电路移位情况等,并进行适当调整,以保证骑行安全。有问题应到售后服务网点找专业人员处理。
2、适时充电。当电动车用掉60%~70%电量时充电较为恰当,充电时,尽量选择通风、无易燃物的场所,多关注充电器的状态,最好不在夜间无人情况下充电。发现充电异常时,要及时咨询专业人士,以免损害电池。如果长期不使用电动车,建议一个月补充电一次。充电器尽量不随车携带,随车携带时应缓冲固定,减少颠簸。
3、更换电池。铅酸蓄电池正常使用寿命约为一年半左右,在此期间应注意电池状态,如出现一充即满、一用即完的情况,或电池出现鼓胀时,应考虑更换。更换电池时,建议到售后服务网点,选择原品牌电池,如更换其它品牌电池,应注意充电器参数与电池的匹配性,以免影响电池使用寿命。锂电池的更换更需谨慎,应到专业售后服务网点。
4、谨慎维修。电动自行车在正常使用过程中轮胎、车闸等易损件的更换,或者出现突发故障时,要选择专业的售后服务网点,以防止维修后车辆带病上路。
5、切勿改装。铅酸电池的电动自行车切勿私自改装为锂电池,以免因保护电路和充电器不配套而引发起火、爆炸等事故。非载重型的电动自行车不得改装成用于送货等用途。
电动自行车使用环境较为恶劣,长期使用后会出现电气电路老化、能耗变大、车体强度下降等情况。为保证安全,建议电动自行车使用5年左右应考虑报废更换。报废处理时,注意不要随意丢弃整车和蓄电池,以免污染环境。另外,不少企业会采取以旧换新的销售策略,消费者可择时到相应销售网点办理以旧换新。