GB-T 42284.5-2022 中文版 道路车辆 电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验 第 5 部分：化学负荷

GB/T42284.5-2022中文版道路车辆电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验第5部分：化学负荷前言本标准为GB/T42284《道路车辆电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验》的第5部分，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本标准修改采用ISO19453-5:2018《道路车辆电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验第5部分：化学负荷》，在技术内容上与该国际标准保持基本一致，结合我国电动汽车行业技术发展实际和相关国家标准体系，进行了必要的结构调整和技术适配，以提升标准的可操作性和适用性，符合我国国家标准的编写规范。本标准由全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）归口，由全国汽车标准化技术委员会电子与电磁兼容分会（SAC/TC114/SC29）执行，主管部门为工业和信息化部。本标准由中国汽车技术研究中心有限公司、上海汽车集团股份有限公司、比亚迪汽车工业有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、长安汽车股份有限公司、深圳市航盛电子股份有限公司、苏州泰思特电子科技有限公司、上海市质量监督检验技术研究院共同起草，起草人包括许秀香、潘景文、李建明、卢兆明、何玉军、胡梦蛟、孙成明、张艳、王磊。本标准的实施旨在规范电动汽车驱动系统用电气及电子设备化学负荷试验的技术要求，明确设备在使用过程中可能接触的各类化学介质及对应的试验方法、试验条件和验收准则，验证设备对化学腐蚀、化学污染的耐受能力，保障电动汽车驱动系统在各类化学环境下的可靠性、安全性和耐久性，为相关产品的设计、生产、检验和验收提供统一的技术依据，推动我国电动汽车驱动系统电气电子设备行业的标准化、规范化发展。本标准作为GB/T42284系列的重要组成部分，与系列其他部分（第1部分：一般规定、第3部分：机械负荷、第4部分：气候负荷等）配套使用，后续各部分的化学相关试验要求均需遵循本部分规定；若后续部分有特殊化学试验要求，优先执行其特殊要求，无特殊规定时，均以本部分要求为准。本标准适用于最大工作电压为B级电压的电驱动系统和部件，不适用于高压电池包（如动力电池包）和系统或其内部部件。1范围本标准规定了电动汽车驱动系统用电气及电子设备（以下简称“设备”）在使用、存储和运输过程中可能接触的化学负荷类型，以及针对这些化学负荷的试验方法、试验条件、技术要求、试验程序和验收标准，同时明确了试验试剂、试验设备的通用要求。本标准适用于各类电动汽车（包括纯电动汽车、插电式混合动力电动汽车、增程式电动汽车等）驱动系统用所有电气及电子系统、组件和部件，包括但不限于驱动电机控制器、电机绕组、驱动系统线束、连接器、传感器、逆变器、转换器、车载充电机等与驱动系统直接相关的电气电子设备，涵盖设备的设计验证、生产检验、质量验收等各个环节的化学负荷试验。本标准不适用于专门设计用于极端化学环境（如特种作业电动汽车、改装电动汽车等）且有特殊化学耐受要求的电气及电子设备，此类设备的化学负荷试验要求可由供需双方另行协商确定，并在相关技术文件中明确；也不适用于电动汽车驱动系统以外的其他电气电子设备，此类设备的化学负荷试验应遵循对应的国家标准。2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则GB/T2421.1-2008电工电子产品环境试验第1部分：总则GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T42284.1-2022道路车辆电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定（GB/T42284.1-2022，ISO19453-1:2018，MOD）GB/T42284.4-2022道路车辆电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验第4部分：气候负荷（GB/T42284.4-2022，ISO19453-4:2018，MOD）GB/T14048.1-2012低压开关设备和控制设备第1部分：总则ISO19453-5:2018道路车辆电动汽车驱动系统用电气及电子设备的环境条件和试验第5部分：化学负荷3术语和定义GB/T42284.1-2022中界定的术语和定义均适用于本标准，同时适用于GB/T42284系列所有其他部分，确保系列标准中术语的统一性和一致性，避免理解歧义。为便于理解和执行，此处重点明确与本部分核心内容相关的关键术语。3.1化学负荷：指电动汽车驱动系统用电气及电子设备在使用、存储和运输过程中，可能接触到的各类化学介质对设备产生的作用，包括但不限于化学腐蚀、化学溶解、化学老化、化学污染等，可能导致设备材料性能衰减、电气性能下降、机械结构损坏、功能失效等问题。3.2受试样品（DUT）：指按照本标准要求进行化学负荷试验的电动汽车驱动系统用电气及电子设备、组件或部件，可分为单个部件、组件总成或完整的电气子系统。3.3化学介质：指可能与受试样品接触的各类化学物质，包括电动汽车驱动系统自身使用的化学物质（如电解液、齿轮油、制动液等）、环境中的化学物质（如盐雾、酸雨、灰尘中的化学成分等）以及清洁维护过程中使用的化学物质（如清洁剂、消毒剂等）。3.4润湿试验：指将受试样品暴露在液态化学介质中，使介质均匀覆盖样品表面，模拟样品在实际使用中被化学介质溅湿、浸润的场景，检验样品的抗化学腐蚀能力。3.5浸泡试验：指将受试样品完全浸入液态化学介质中，模拟样品在实际使用中被化学介质完全浸泡的极端场景，检验样品的密封性能和抗化学腐蚀能力。3.6盐雾试验：指将受试样品暴露在规定浓度的盐雾环境中，模拟样品在潮湿、含盐环境（如沿海地区、冬季融雪场景）下的使用状态，检验样品的抗盐雾腐蚀能力。3.7化学老化：指受试样品在化学介质作用下，材料发生的不可逆变化，包括但不限于变色、开裂、脆化、软化、剥离等，导致设备性能下降或功能失效。4试验4.1一般规定电动汽车驱动系统用电气及电子设备应具备耐受本标准规定的各类化学负荷的能力，即在本标准规定的化学试验条件下，经过规定时间的试验后，设备的材料特性、电气性能、机械性能和功能状态不应发生超出允许范围的变化，确保驱动系统在各类化学环境下能够正常运行，无安全隐患。若有权威试验报告能够证明某一电气电子系统或组件对其实际使用过程中可能接触到的化学负荷具有足够的耐受能力，且该报告符合本标准的相关要求，经供需双方协商一致后，可免于进行相应的化学负荷试验，但需在产品检验报告中明确说明免于试验的依据和相关证明材料。化学试剂的型号和供应商可由供需双方协商确定，本标准附录A列出的化学试剂成分描述仅作为参考，不强制要求采用。在设备选材过程中，应提前考虑材料对指定化学试剂的耐受能力，避免因材料选择不当导致设备无法承受化学负荷作用。试验过程中，应严格遵守化学试验安全操作规程，做好防腐蚀、防泄漏、防中毒等安全措施，操作人员需穿戴好防护用品（如防护手套、防护眼镜、防护服等），避免化学试剂对人身造成伤害；同时，需妥善处理试验后的化学废液、废渣，避免环境污染。试验所用的化学试剂和试验设备应符合相关国家标准的要求，试剂的纯度、浓度需满足试验规定，设备的精度、稳定性和安全性需符合本标准规定，避免因试剂不合格或设备精度不足影响试验结果的准确性和可靠性。4.2试验目的本试验的核心目的是检验受试样品暴露在各类化学介质中的耐受能力，验证受试样品在经历化学腐蚀、化学污染、化学老化等化学负荷作用后，其电气功能、机械结构和材料性能是否仍能满足电动汽车驱动系统正常运行的要求，确保设备在实际使用过程中不会因化学负荷作用而出现故障、损坏，保障驱动系统的稳定性和安全性。需要特别说明的是，本试验仅用于评估受试样品的化学负荷耐受能力，不作为产品寿命试验使用，也不涵盖极端化学环境下的特殊耐受验证，仅针对电动汽车驱动系统正常使用过程中可能遇到的常规化学负荷场景进行验证。4.3通用试验条件在无其他特殊规定的情况下，所有化学负荷试验的基准环境条件为：标准大气压86kPa~106kPa，室温（23±5）℃，相对湿度25%~75%。试验前，受试样品应在该基准环境条件下放置至少2小时，直至样品状态稳定，避免初始温度、湿度差异影响试验结果的准确性。受试样品的安装位置主要分为驱动电机舱、底盘驱动区域、车内驱动控制区域及其他特殊位置，不同安装位置对应的化学负荷类型、介质浓度和作用时间各不相同。其中，驱动电机舱和底盘驱动区域的化学环境相对恶劣，需承受电解液泄漏、齿轮油飞溅、盐雾侵蚀等化学负荷，介质浓度和作用时间相对较高；车内驱动控制区域的化学环境相对温和，主要需考虑清洁试剂、轻微灰尘化学成分的影响，化学负荷强度较低。每个受试样品仅需针对其实际安装位置对应的主要化学负荷类型完成试验，若受试样品可能接触多种化学负荷，需分别按照对应负荷的要求完成试验流程，试验之间需确保受试样品恢复至初始稳定状态，避免不同化学试剂之间发生反应，影响试验结果的真实性和可靠性。试验过程中，除另有规定外，受试样品应按照其额定工作条件进行通电运行，电源电压应稳定在其额定电压范围内，波动范围不超过±5%，确保样品在试验过程中处于正常工作状态，模拟实际使用场景下的化学负荷作用。4.4受试样品（DUT）条件在进行试验前，受试样品应进行初始目视检查和功能测试，详细记录检查数据和测试结果，作为试验后对比分析的依据，确保试验前后数据的可追溯性。检查内容包括样品无破损、无变形、无电气故障，表面清洁无污渍、无锈蚀，标志和标签清晰可见，电气连接部位牢固无松动，电气接口接触良好，密封部位无破损、无泄漏，符合产品技术规范的要求。受试样品需按照其在电动汽车驱动系统上的实际安装方式进行安装和固定，使用与实际车辆一致的安装支架、固定螺栓等配件，确保样品的安装角度、受力状态、电气连接方式与实际使用场景完全一致。若样品为组件或总成，应完整安装其配套部件，确保试验过程中样品的受力和电气连接符合实际情况，密封部位按照实际使用要求进行密封处理。对于需要通电运行的受试样品，试验前需检查其电气性能参数，确保其符合产品技术要求，试验过程中应按照其额定工作条件提供稳定的电源，必要时需连接相应的负载，模拟实际使用时的负载状态，避免因空载或负载异常影响试验结果。受试样品的数量应满足试验要求，对于破坏性化学试验（如长期浸泡试验、高浓度腐蚀试验等），每个试验项目需单独准备受试样品，不得重复使用；对于非破坏性试验，可根据试验要求重复使用同一受试样品，但需确保试验之间样品恢复至初始稳定状态，避免前一次试验对后一次试验结果产生影响。每个受试样品均应进行清晰标识，标注样品名称、型号、规格、生产厂家、生产批号、试验编号等信息，确保样品的可追溯性。4.5试剂条件试验所用化学试剂应符合相关国家标准要求，纯度、浓度需满足试验规定，不得含有对受试样品造成额外腐蚀、污染的杂质，确保试验试剂不会影响试验结果的真实性。试剂在使用前需进行检查，确认无变质、无沉淀、无异味，符合试验要求。常用化学试剂包括电动汽车驱动系统专用试剂和环境化学试剂，其中驱动系统专用试剂主要有电解液（包括磷酸铁锂电解液、三元锂电池电解液、固态及半固态电解液等）、齿轮油、制动液、冷却介质等，环境化学试剂主要有盐雾溶液、模拟酸雨溶液、工业清洁剂、消毒剂等。各类试剂的具体成分参考本标准附录A，供需双方可根据实际需求协商确定试剂的具体规格。盐雾溶液应按照GB/T2423.17-2008的要求配制，浓度为5%±0.5%的氯化钠溶液，pH值为6.5~7.2，配制过程中应使用去离子水，避免杂质影响盐雾腐蚀效果。模拟酸雨溶液的pH值为3.0~4.5，可通过稀释硫酸、硝酸等试剂配制，具体浓度可根据试验需求调整。化学试剂的储存应符合相关安全规定，分类存放，避免混存发生化学反应，储存环境应干燥、通风、阴凉，远离火源、热源，防止试剂泄漏、变质。试验过程中，试剂的使用量应根据试验设备和受试样品的大小合理确定，确保试剂能够充分与样品接触，同时避免试剂浪费。4.6操作方法本标准规定了四种主要的化学负荷试验操作方法，分别为润湿试验、浸泡试验、盐雾试验和化学擦拭试验，每种方法的操作要求如下，试验过程中需严格按照操作步骤执行，确保试验规范、可重复。有多种润湿方法时可选其中任意方法，提升试验的可操作性。润湿试验：将受试样品按照实际安装方式固定，调整至实际使用角度，用滴管、喷雾器等工具将规定的化学试剂均匀喷洒或滴涂在样品表面，确保样品表面完全被试剂润湿，无干燥区域。润湿后，将样品放置在基准环境条件下，按照规定的时间保持润湿状态，期间可根据需要补充试剂，避免样品表面干燥。试验结束后，将样品表面的残留试剂轻轻擦拭干净，在基准环境条件下稳定2小时后进行后续检查。浸泡试验：将受试样品完全浸入规定的化学试剂中，确保样品无任何部分露出液面，浸泡过程中避免样品与容器壁接触，防止容器对试验结果产生影响。根据受试样品的安装位置和试剂类型，确定浸泡时间和浸泡温度，浸泡期间保持试剂温度稳定，无明显波动。试验结束后，将样品从试剂中取出，用去离子水冲洗样品表面的残留试剂，自然晾干或用干燥空气吹干，在基准环境条件下稳定2小时后进行后续检查。盐雾试验：将受试样品按照实际安装方式固定在盐雾试验箱内，调整样品角度，确保盐雾能够均匀覆盖样品所有表面。按照规定的盐雾浓度、喷雾压力和喷雾时间启动试验，试验期间保持试验箱内温度为（35±2）℃，盐雾沉降量为1~2mL/（80cm²·h）。试验结束后，停止喷雾，将样品留在试验箱内自然晾干1~2小时，或取出后在基准环境条件下稳定2小时，然后进行后续检查。化学擦拭试验：将受试样品固定，用蘸有规定化学试剂的干净棉布或海绵，按照实际使用中的清洁频率和力度，反复擦拭样品表面的指定区域，擦拭次数和擦拭速度根据试验要求确定，确保试剂能够充分与样品表面接触。擦拭结束后，用干净的棉布擦拭样品表面的残留试剂，在基准环境条件下稳定2小时后进行后续检查。4.7试验条件根据受试样品的安装位置和实际使用场景，确定各类化学负荷试验的具体条件，包括试剂类型、试剂浓度、试验时间、试验温度等，具体要求如下，供需双方可根据实际需求协商调整，但需在试验报告中明确说明。驱动电机舱安装的受试样品：润湿试验选用电解液、齿轮油作为试剂，试剂浓度为原液，试验时间为24小时~72小时，试验温度为（23±5）℃；浸泡试验选用电解液作为试剂，浓度为原液，试验时间为12小时~24小时，试验温度为（23±5）℃；盐雾试验选用5%氯化钠溶液，试验时间为48小时~96小时，试验温度为（35±2）℃；化学擦拭试验选用工业清洁剂，擦拭次数为50次~100次，擦拭速度为1次/秒。底盘驱动区域安装的受试样品：润湿试验选用制动液、盐雾溶液作为试剂，制动液为原液，盐雾溶液浓度为5%，试验时间为12小时~48小时，试验温度为（23±5）℃；浸泡试验选用盐雾溶液，浓度为5%，试验时间为6小时~12小时，试验温度为（23±5）℃；盐雾试验选用5%氯化钠溶液，试验时间为72小时~120小时，试验温度为（35±2）℃；化学擦拭试验选用工业清洁剂，擦拭次数为30次~50次，擦拭速度为1次/秒。车内驱动控制区域安装的受试样品：润湿试验选用清洁试剂、消毒剂作为试剂，试剂浓度按照产品说明书要求稀释，试验时间为6小时~12小时，试验温度为（23±5）℃；浸泡试验选用清洁试剂，浓度按照产品说明书要求稀释，试验时间为2小时~6小时，试验温度为（23±5）℃；盐雾试验选用5%氯化钠溶液，试验时间为24小时~48小时，试验温度为（35±2）℃；化学擦拭试验选用清洁试剂，擦拭次数为20次~30次，擦拭速度为1次/秒。其他特殊位置安装的受试样品，化学负荷试验条件可根据其实际使用环境，结合上述要求，由供需双方协商确定，确保试验能够充分模拟实际化学作用场景，全面验证样品的耐受能力。4.8试验步骤试验需按照“预处理—初始检测—试验加载—试验后处理—最终检测—结果评价”的流程执行，具体步骤如下，确保试验过程规范、可重复，试验结果真实可靠：第一步，预处理：将受试样品放置在基准环境条件下进行预处理，放置时间不少于2小时，确保样品状态稳定，记录样品的初始外观和电气性能参数。第二步，初始检测：对预处理后的受试样品进行目视检查和功能测试，详细记录检查结果和测试数据，包括样品的外观状态、电气性能参数、功能完整性、密封性能等，作为试验后对比分析的依据。第三步，试验加载：将受试样品按照规定的安装方式固定在试验设备上，根据试验类型准备好相应的化学试剂，调整试验设备参数至设定值，按照规定的操作方法进行试验加载，试验过程中实时监控样品状态、试剂状态和试验参数，及时记录异常情况，按照要求的间隔时间记录试验数据。第四步，试验后处理：试验达到规定要求后，停止试验，按照相应试验方法的要求，对受试样品进行清洁、干燥处理，去除表面残留试剂，然后将样品放置在基准环境条件下进行后处理，恢复时间不少于2小时，确保样品状态稳定。为了避免残留试剂影响试验结果，允许在检查结果前将残留的试剂清除。第五步，最终检测：对后处理后的受试样品进行再次目视检查和功能测试，详细记录检查结果和测试数据，与初始检测数据进行对比，分析样品的性能变化、外观变化和功能完整性。第六步，结果评价：根据最终检测结果和验收等级要求，评价受试样品的化学负荷耐受能力，判断样品是否符合试验要求，撰写试验报告。若试验过程中出现试剂泄漏、设备故障、参数异常或样品损坏等情况，应立即停止试验，妥善处理泄漏试剂，切断试验设备电源，记录异常现象和试验参数，分析异常原因，待设备修复并校准合格后，重新进行试验，原试验数据无效，不得作为验收依据。4.9试验要求试验结束后，受试样品的功能状态应达到GB/T42284.1-2022中定义的C级及以上验收要求，即样品的基本功能正常，无明显损坏、变形、开裂、脱落等现象，电气性能指标在允许范围内，机械连接牢固，密封性能良好，能够满足电动汽车驱动系统正常运行的基本需求，无安全隐患。具体要求如下：材料性能方面，样品表面无明显腐蚀、变色、开裂、脆化、软化、剥离等化学老化现象，金属部件无锈蚀，塑料部件无变形、龟裂，密封件无老化、破损、泄漏；电气性能方面，样品的输入输出电压、电流、功率等参数与试验前的偏差不超过±10%，绝缘电阻不低于1MΩ，无短路、漏电、接触不良、信号中断等故障，能够正常实现其设计功能；机械性能方面，样品的外壳无变形、开裂、破损，电气连接部位无松动、脱落，连接器插拔可靠，线束无断裂、破损，标志和标签保持清晰可见，便于后续的识别和追溯。对于驱动电机控制器、逆变器等核心设备，试验后应达到B级及以上验收要求，即核心功能正常，次要功能可能出现轻微衰减但不影响驱动系统正常运行，电气性能参数偏差不超过±5%，无任何影响安全性的缺陷。若供需双方有其他特殊要求，可在试验前协商确定，明确试验参数、验收标准等内容，并在试验报告中详细说明。若试验后样品未达到规定要求，需分析不合格原因，重点排查样品设计、材料选择、密封工艺、防护措施等方面的问题，重新调整样品设计或工艺，再次进行试验验证，直至样品符合要求。附录A（资料性附录）化学试剂成分参考本附录为资料性附录，仅提供电动汽车驱动系统用电气及电子设备化学负荷试验常用化学试剂的成分参考，供需双方可根据实际需求协商确定具体的试剂规格和成分，不强制要求采用。A.1电解液：磷酸铁锂电解液主要成分为磷酸铁锂（LiFePO4）、碳酸酯类溶剂（如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等）、六氟磷酸锂（LiPF6）电解质，其中溶质质量分数为10%~15%，溶剂质量分数为80%~85%，添加剂质量分数为1%~5%；三元锂电池电解液主要成分为三元正极材料（NCM/NCA）、碳酸酯类溶剂、六氟磷酸锂电解质，溶质质量分数为10%~12%，溶剂质量分数为83%~87%，添加剂质量分数为2%~5%；固态电解液主要成分为氧化物或硫化物固体电解质材料，离子电导率不低于10-15mS/cm；半固态电解液为固液混合体系，固态电解质含量为30%~70%，液态电解液含量为30%~70%。A.2齿轮油：主要成分为基础油（矿物油或合成油）和添加剂，添加剂包括抗磨剂、抗氧化剂、防锈剂、消泡剂等，基础油质量分数为85%~95%，添加剂质量分数为5%~15%，运动粘度（40℃）为100~200mm²/s，闪点不低于180℃。A.3制动液：主要成分为乙二醇醚类、硼酸酯类等，添加防锈剂、抗氧化剂、抗腐蚀剂等添加剂，pH值为7.0~8.5，运动粘度（20℃）为10~20mm²/s，沸点不低于200℃。A.4盐雾溶液：质量分数为5%±0.5%的氯化钠溶液，溶剂为去离子水，pH值为6.5~7.2，无明显杂质和沉淀。A.5模拟酸雨溶液：主要成分为硫酸、硝酸，用去离子水稀释至pH值为3.0~4.5，其中硫酸质量分数为0.01%~0.05%，硝酸质量分数为0.