IEC 63281-2-12024 电子运输工具.第2-1部分个人电子运输工具的安全要求和试验方法标准立项发展报告

StandardizationDevelopmentReport:E-Transporters-Part2-1:Safetyrequirementsandtestmethodsforpersonale-Transporters电子运输工具第2-1部分：个人电子运输工具的安全要求和试验方法标准立项发展报告发布日期：2024年02月08日发布机构：国际电工委员会（IEC）标准编号：IEC63281-2-1:2024摘要随着全球城市化进程加速与绿色出行理念的普及，个人电子运输工具（如电动滑板车、自平衡车、电动独轮车等）在全球范围内的保有量呈现爆发式增长。然而，产品安全标准的缺失导致的交通事故、火灾隐患及质量参差不齐等问题日益凸显，对公共安全构成严峻挑战。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2024年2月8日正式发布IEC63281-2-1:2024《电子运输工具第2-1部分：个人电子运输工具的安全要求和试验方法》。该标准作为IEC63281系列标准的重要组成部分，首次在全球层面系统性地规范了个人电子运输工具的安全性能要求与试验验证方法。标准内容涵盖机械安全、电气安全、功能安全、热安全及环境适应性等核心维度，并针对不同类型的个人电子运输工具设定了分级分类的技术指标。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容以及标准的主要参与单位和未来发展趋势，旨在为相关生产企业、检测机构、科研院所及行业管理部门提供全面的技术参考与实施指引。关键词：电子运输工具；个人出行设备；安全要求；试验方法；国际电工委员会；标准化；电气安全Keywords:E-Transporters;PersonalMobilityDevices;SafetyRequirements;TestMethods;IEC;Standardization;ElectricalSafety1.引言1.1标准立项背景1.1.1产业发展的迫切需求近年来，随着电池技术、电机驱动技术和智能控制技术的快速发展，个人电子运输工具逐渐从新兴概念产品演变为城市短途出行的重要载体。根据行业统计数据显示，2020至2023年间，全球电动滑板车市场规模年均复合增长率超过15%，主要消费市场集中在欧洲、北美及亚太地区的发达城市。这一爆发式增长态势在释放出行活力的同时，也带来了不容忽视的安全隐患。欧盟消费者安全科学委员会（SCHEER）的统计表明，2019至2023年间与电动滑板车相关的急诊伤害案例增长超过300%，涉及骨折、颅脑损伤等多种伤害类型。然而，在IEC63281-2-1发布之前，全球范围内尚无统一的个人电子运输工具安全标准。虽然部分国家和地区制定了区域性或国家层面的技术规范（如欧盟的EN17128:2020、美国的UL2272等），但不同标准在适用范围、安全指标体系及测试方法上存在显著差异，导致制造商在进入不同市场时面临多重合规压力，也增加了市场监管和消费者权益保护的复杂度。在全球贸易一体化的趋势下，亟需制定统一的国际标准以协调各方的技术要求。1.1.2标准化路线图的战略布局IEC认识到个人电子运输工具标准化的紧迫性，在IEC/TC125（个人电子运输工具技术委员会）的框架下启动了系统性标准编制工作。TC125成立于2020年，是IEC专门为个人电子运输工具设立的技术委员会，负责制定该领域的国际标准。IEC63281系列标准是该技术委员会的核心工作成果，其中IEC63281-1规定了术语和分类体系，而IEC63281-2-1则是该系列中首个聚焦安全要求与试验方法的标准，于2024年2月正式发布。1.1.3现有标准体系的局限性在IEC63281-2-1:2024发布之前，全球范围内个人电子运输工具的安全评价主要参考以下标准：-IEC60335系列（家用电器安全）：该标准主要针对家用电器产品，无法全面覆盖个人电子运输工具的行驶安全、动态稳定性和特定使用场景要求；-EN17128:2020（欧洲标准）：仅适用于部分类型的载人电动运输工具，对自平衡车、电动独轮车等新型设备覆盖不足；-UL2272（美国保险商实验室标准）：偏重于电气系统安全，对机械结构强度和道路行驶性能涉及较少；-GB/T42826-2023（中国国家标准）：虽然覆盖了电动滑板车的一般安全要求，但作为国家标准在全球化应用层面存在局限。这些标准各有侧重、互不隶属，在实际应用中形成了"碎片化"的管理格局。IEC63281-2-1:2024的发布，第一次从国际层面为各类个人电子运输工具建立了一体化的安全评价框架，填补了这一关键空白。1.2标准主要内容概览1.3编制原则与工作过程1.3.1编制原则IEC63281-2-1:2024的编制遵循了以下基本原则：一是基于风险的原则，即在全面识别个人电子运输工具全生命周期中可能存在的危险源（机械危险、电气危险、热危险、辐射危险、化学危险等）的基础上，针对不同风险等级制定相应的安全要求和验证方法；二是协调一致的原则，即尽可能与现有IEC/ISO标准体系保持一致，避免重复和冲突；三是技术中立的原则，即标准不限定具体的技术方案，为未来的技术创新预留空间；四是可操作性的原则，即所有要求均有明确的试验方法支撑，确保标准能够被各方有效实施。1.3.2工作过程该标准的编制经历了系统而严谨的过程：-NP阶段（2021年3月-2021年9月）：TC125委员会在2021年初完成新工作项目提案（NP）的起草和投票，获得多数成员国支持后正式立项；-WD阶段（2021年10月-2022年6月）：成立工作组WG2（安全要求与试验方法组），由来自中国、德国、日本、美国、韩国等国的专家组成，起草工作组草案（WD）；-CD阶段（2022年7月-2023年2月）：委员会草案（CD）在TC125内部流转征求意见，各成员国提交了累计200余条技术意见；-DIS阶段（2023年3月-2023年10月）：国际标准草案（DIS）在全球范围内公开征求意见，回收有效投票及意见后完成技术修改；-FDIS阶段（2023年11月-2024年1月）：最终国际标准草案（FDIS）获得通过；-正式发布（2024年2月8日）：IEC正式发布IEC63281-2-1:2024。整个编制周期历时约三年，期间召开了十余次国际工作组会议，充分体现了国际标准制定的开放、透明和协商一致原则。2.标准主要技术内容2.1标准适用范围与术语定义2.1.1适用范围IEC63281-2-1:2024适用于单人使用的个人电子运输工具，包括但不限于：电动滑板车、自平衡两轮车、电动独轮车、电动代步车等。标准规定了上述设备在正常使用以及可预见的误用条件下的安全要求和试验方法。标准明确排除了以下产品的适用性：设计最高速度超过25km/h的电动车辆（此类产品纳入L类车辆法规管理范畴）；需要驾驶执照且可上公共道路行驶的机动车；专为残障人士设计且速度不超过6km/h的医疗代步设备（此类产品适用IEC60601系列或ISO7176系列标准）；玩具类电动乘骑产品（适用ISO8124或EN71系列标准）。这一适用范围的界定，既明确了标准的"管辖边界"，也为相邻领域的标准化工作提供了清晰的分工依据。2.1.2术语和定义标准对个人电子运输工具的核心术语进行了统一定义，包括：个人电子运输工具（personale-Transporter）、最高设计速度（maximumdesignspeed）、额定载重（ratedloadcapacity）、静态稳定性（staticstability）、动态稳定性（dynamicstability）、充电接口（charginginterface）、电池管理系统（BatteryManagementSystem,BMS）、IP防护等级（IngressProtectionrating）等。术语定义的统一为后续技术要求提供了准确的语言框架，也为全球范围内制造商、检测机构和监管部门之间的技术沟通扫清了障碍。2.2一般安全要求2.2.1安全设计原则标准要求制造商在设计和制造个人电子运输工具时，应遵循"本质安全优先、防护措施其次、信息提示补充"的安全设计层级原则。具体而言，应优先通过设计手段消除或降低危险，如无法完全消除的，应采取防护装置或安全联锁措施，最后应通过警示标识和使用说明对残余风险进行告知。2.2.2风险评估标准要求制造商在产品设计阶段系统性地开展风险评估，评估范围应涵盖产品全生命周期中的正常使用、可预见的误用、故障状态以及合理可预见的第三方接触等场景。风险评估的方法可参照ISO12100的相关规定。2.3机械安全要求机械安全是个人电子运输工具安全性能的基础。标准从以下维度对机械安全进行了系统规范：-结构强度要求：车架、立管、把手等承载结构应满足静态载荷和动态疲劳载荷试验要求。标准规定了整车在额定载重1.5倍条件下的静态载荷试验、模拟路面冲击的落锤试验以及10万次以上的动态疲劳循环试验。-折叠机构安全：对于具有折叠功能的产品，折叠机构应具备可靠的锁定装置，在正常骑行状态下不得出现意外折叠，且折叠操作应设计为需要至少两个连续有意的动作才能完成。-防护装置要求：运动部件（如链条、齿轮、轮毂电机接线等）应加装防护罩，防止人体接触造成夹伤、卷入伤害。-整车稳定性：包括静态稳定性（在倾斜平台上测试不同方向不翻倒的角度）和动态稳定性（在规定的行驶速度下进行转向、制动等操作时的稳定性评估）。静态稳定性的判定要求产品在规定的倾斜角度下保持不翻倒。2.4电气安全要求2.4.1电气系统一般要求标准要求电气系统的设计、制造和验证应符合IEC60335-1中关于电气安全的一般原则。具体而言，涉及绝缘电阻、介电强度、接地连续性、泄漏电流等关键指标。电气线路应具备足够的载流能力，导线应具备足够的机械保护和绝缘性能。2.4.2电池安全电池系统是个人电子运输工具的核心部件，也是安全风险最为集中的环节。标准对电池系统的安全要求主要涵盖以下几个方面：-电芯安全：电芯应满足IEC62133-2（含碱性或其他非酸性电解质的便携式密封二次电池的安全要求）的规定；-电池包安全：电池包应通过过充电、过放电、外部短路、跌落、热冲击、挤压等滥用试验，试验后不得发生起火、爆炸或电解液泄漏；-电池管理系统（BMS）：BMS应具备过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护等功能，并应在异常状态下及时切断充放电回路；-防火阻燃：电池包外壳及内部关键绝缘材料应满足UL94V-0级阻燃要求，电池包区域应设计有阻热隔离层，以防止热失控蔓延。值得注意的一个细节是，标准对热失控蔓延提出了定量的试验要求——电池包在发生单个电芯热失控后，壳体不得破裂，且不得有火焰从电池包外壳窜出。这实际上为电池系统的热安全设计提供了可量化的验收基准，具有重要的工程指导意义。2.5功能安全要求随着电子控制系统在个人电子运输工具中的广泛应用，功能安全成为确保整车安全运行的关键因素。标准对以下功能提出了明确的安全要求：-调速控制功能：整车应具备可靠的调速控制功能，在最高设计速度限制下应能有效限制电机输出功率，防止超速运行。标准规定最高设计速度的允差为正0%至+10%以内，且在任何情况下不得超过25km/h的上限。-制动功能：制动系统应满足规定的制动距离要求，标准给出了在干燥路面条件下，以最高设计速度行驶时实施制动所需的距离上限。制动操作应具备冗余性，即当主制动系统失效时，备用制动功能应能安全地使车辆停止。-防失控功能：当检测到控制器故障、传感器异常或通信中断等可能导致失控的情况时，系统应能自动进入安全状态（如逐步减速至停止），防止产品在无人操作或异常状态下持续运行。-故障诊断与提示：系统应具备基本的故障自诊断功能，并通过声光信号向使用者提示故障状态。2.6热安全要求热安全关注产品在正常使用和异常条件下可能产生的过热风险。标准要求：-表面温度限值：在规定的环境温度（如40°C）下进行连续运行试验后，使用者可接触的金属和非金属表面的温度不应超过规定限值，以防止烫伤；-充电热安全：在充电过程中，电池表面温度不应超过规定的上限，且充电器应具备过温保护功能；-热管理系统：对于功率较大或高能量密度的电池系统，必要时应有热管理措施，确保在高温和低温环境下电池温度处于安全工作范围内。2.7环境适应性要求个人电子运输工具通常在室外环境使用，需要承受各种气候条件的影响。标准规定了以下环境适应性要求：-防水防尘等级：整车电气系统和电池系统的最低防护等级为IPX4（防溅水），充电接口在不使用时关闭状态下应至少达到IPX4等级。这一要求与欧洲EN17128和北美UL2272的相关条款保持一致，体现了国际协调的理念。-温度适应性：产品应在-10°C至+40°C的环境温度范围内正常工作，不影响行车安全；-耐腐蚀性能：金属结构件及关键紧固件应具备足够的耐腐蚀能力，需通过盐雾试验验证。2.8标志和说明书要求标准对产品的标志标识和使用说明书提出了系统的要求，包括但不限于：产品铭牌（应包含制造商名称或商标、产品型号、额定电压、额定功率、制造日期或序列号等）、安全警示标识（如佩戴头盔提示、最大载重警示、不适合特定人群使用等）、电池标识（电池类型、标称电压、额定容量、禁止拆卸等）、充电说明（使用配套充电器、充电环境要求、充电时间等）以及使用说明书（安装说明、首次使用指南、操作注意事项、维护保养要求、故障排查方法、废弃处理信息等）。说明书应至少包含使用产品的国家和地区的官方语言。3.标准主要参与单位介绍3.1国际电工委员会（IEC）及其TC125技术委员会3.1.1IEC概况国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC总部位于瑞士日内瓦，现有正式成员国80余个，覆盖了全球绝大多数工业化国家。IEC与ISO（国际标准化组织）在信息技术领域保持密切合作，共同构建了覆盖全球的技术标准体系。3.1.2TC125技术委员会IEC/TC125（个人电子运输工具技术委员会）成立于2020年，是IEC为应对微型移动出行工具标准化需求而专门设立的标准化技术委员会。TC125负责制定个人电子运输工具在术语定义、安全要求、性能测试、能效评价及电磁兼容等方面的国际标准，其工作范围涵盖所有非道路使用的个人电动出行设备。TC125的秘书处由中国国家标准化管理委员会（SAC）承担，这是中国承担IEC技术委员会秘书处工作中较为重要的一个。目前TC125下设多个工作组（WG），其中WG1负责术语和分类，WG2负责安全要求和试验方法（本标准的直接编制工作组），WG3负责性能和能效。来自中国、德