ISO 21498-22024 电动道路车辆.电压B级系统和部件的电气规范和试验.第2部分部件的电气试验标准立项发展报告

电动道路车辆电压B级系统和部件的电气规范和试验第2部分：部件的电气试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricallyPropelledRoadVehicles—ElectricalSpecificationsandTestsforVoltageClassBSystemsandComponents—Part2:ElectricalTestsforComponents摘要随着全球汽车产业电动化进程的加速推进，高压电气系统已成为电动道路车辆的核心技术架构。电压B级系统（即最大工作电压高于30V交流或60V直流的系统）作为电动汽车动力总成、高压储能及电驱动系统的关键组成部分，其电气安全性与可靠性直接关系到整车安全性能与驾乘人员人身安全。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2024年11月22日正式发布了ISO21498-2:2024《电动道路车辆电压B级系统和部件的电气规范和试验第2部分：部件的电气试验》。该标准是ISO21498系列标准的重要组成部分，系统规定了电压B级电气部件在电气特性、绝缘性能、耐压能力、短路保护和环境适应性等方面的试验方法与技术要求，为全球电动汽车高压部件的设计验证、型式试验和质量一致性检验提供了统一的技术依据。本报告全面阐述该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容、主要参与单位及其行业影响，分析其对我国新能源汽车产业标准化工作的重要借鉴意义，并对标准未来发展趋势进行展望。关键词：电动道路车辆；电压B级系统；电气试验；国际标准；ISO21498；高压安全Keywords:Electricallypropelledroadvehicles;VoltageclassBsystems;Electricaltests;Internationalstandard;ISO21498;High-voltagesafety一、引言1.1标准立项背景全球汽车产业正经历以电动化、智能化、网联化为核心的深刻变革。据国际能源署（IEA）统计，2023年全球电动汽车销量已突破1400万辆，占新车销售总量的18%，预计2030年这一比例将超过50%。随着电动汽车续航里程的不断提升和充电功率的持续增大，整车高压电气系统的电压等级已从早期的300V左右逐步提升至400V乃至800V平台，对高压部件的电气安全性和可靠性提出了更为严苛的要求。在ISO21498系列标准制定之前，国际范围内缺乏一部系统规范电压B级电气部件电气试验方法的专用标准。各整车企业及零部件供应商在高压部件的试验验证方面主要参考ISO16750（道路车辆电气电子设备的环境条件和试验）、ISO10605（道路车辆静电放电的电气试验方法）等通用性标准，但上述标准并未针对电压B级部件的特殊电气特性（如高压绝缘、电弧防护、短路承受能力等）给出系统、完整且可操作的试验方法。这种标准缺失的状况导致行业内试验方法不统一、试验结果可比性差，制约了高压部件的国际化配套与全球贸易。1.2标准编制历程ISO21498系列标准由国际标准化组织道路车辆技术委员会电气电子部件分技术委员会（ISO/TC22/SC32）负责制定。2017年，ISO21498-1:2017《电动道路车辆电压B级系统和部件的电气规范和试验第1部分：电压B级系统及部件的电气规范》率先发布，为电压B级系统及部件建立了基本的电气特性要求框架。在此基础之上，SC32分技术委员会随即启动了第2部分“部件的电气试验”的编制工作，旨在为部件级电气试验提供具体、可操作的试验方法和判定准则。该标准经历了工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等多个阶段，充分征求了来自全球主要汽车制造商、零部件供应商、检测认证机构和科研院所在内的各方意见。标准编制过程中，工作组对中国、德国、日本、美国等主要电动汽车生产大国在高压部件试验方面的实践经验和技术需求进行了广泛调研和协调平衡。经过多轮技术讨论和修改完善，ISO21498-2:2024最终于2024年11月22日正式发布，成为现行有效的国际标准。1.3标准定位与意义ISO21498-2:2024与其第1部分（ISO21498-1:2017）形成良好的配套关系：第1部分侧重于明确电压B级系统和部件应满足的电气规范（“应达到什么要求”），第2部分则聚焦于如何通过科学规范的试验方法对部件进行电气性能验证（“如何验证是否满足要求”）。二者共同构成了电压B级系统和部件电气规范与试验的完整标准体系，填补了国际标准化组织在该领域的空白。该标准的实施将产生多方面积极效益：其一，统一全球范围内电压B级电气部件的电气试验方法与技术要求，提高试验结果的可比性和互认性；其二，为高压部件的安全设计提供明确的技术指引，有效降低电动汽车高压电气系统安全事故风险；其三，促进国际汽车贸易中的技术互认，降低零部件跨国配套的重复检测成本；其四，为各国制定和完善电动汽车安全法规提供权威的技术参考。二、标准主要内容概述2.1标准适用范围ISO21498-2:2024适用于电动道路车辆（包括纯电动汽车、混合动力电动汽车及燃料电池电动汽车）上电压B级系统的电气元件或部件，其适用电压范围为最大工作电压高于30V交流（均方根值）或60V直流、但不高于GB/T18384.1所定义的B级电压上限的电气系统。该标准涵盖了驱动电机及其控制器、高压动力电池系统（含电池管理单元）、DC/DC变换器、车载充电机、高压配电单元（PDU/PUD）、电动空调压缩机、PTC加热器及高压线束与连接器等各类车载高压电气部件。需要特别指出的是，该标准的适用范围界定为“部件”层面，与第1部分中涉及“系统”层面的电气规范形成层次互补。标准中涉及试验对象可以是独立的部件，也可以是集成于子系统中的部件模块，但标准不适用于整车级别的电气系统集成试验，也不涉及锂离子动力电池单体及电池包内部电芯级别的电化学性能试验。2.2标准的规范性引用文件标准正文中规范性引用了多项国际标准及技术规范，主要包括：-ISO21498-1:2017电动道路车辆电压B级系统和部件的电气规范和试验第1部分：电压B级系统及部件的电气规范-ISO16750-2道路车辆电气电子设备的环境条件和试验第2部分：电气负荷-ISO10605道路车辆静电放电的电气试验方法-ISO8820道路车辆熔断器-ISO14572道路车辆60V和600V单芯电缆-IEC60512电子设备用连接器试验和测量-IEC60664低压系统内设备的绝缘配合-ISO20653道路车辆防护等级（IP代码）电气设备防异物、防水和防触及-ISO6469-1电动道路车辆安全规范第1部分：车载可充电储能系统2.3关键试验项目及方法ISO21498-2:2024系统规定了电压B级电气部件应进行的各类电气试验项目，主要包括以下几个方面：（一）电气特性试验。该部分规定了部件在额定工作条件下的基本电气参数测量方法，包括工作电压范围验证、最大持续工作电流测试、功耗与效率测定、输入/输出特性曲线测量等。标准要求试验应在规定的环境温度（通常为23℃±5℃）和规定的供电电压条件下进行，并对试验用仪器仪表的精度等级提出了明确要求（电压测量精度不低于±0.5%，电流测量精度不低于±1%）。（二）绝缘性能试验。绝缘性能是保障高压电气安全的关键指标。标准规定了绝缘电阻测量和介电强度（耐压）试验的具体方法。绝缘电阻测量采用直流500V或1000V绝缘电阻测试仪，在温度23℃±5℃、相对湿度不超过75%的干燥条件下进行。要求高压带电回路与可触及导体部分之间的绝缘电阻不小于100Ω/V（按最大工作电压计算），且最低不小于1MΩ。介电强度试验采用交流耐压或直流耐压方式，施加电压为部件最高工作电压的1.5倍（交流）或1.875倍（直流），持续时间为60秒，试验过程中不得出现击穿或闪络现象。（三）短路保护试验。高压电气系统的短路防护能力直接关系整车安全。标准要求对部件在输出端短路和内部故障两种工况下的短路承受能力进行验证。试验在最大工作电压和规定负载条件下进行，通过可控短路装置将部件输出端短接，持续时间为5秒或直至保护装置动作。标准要求在短路试验后，部件应无冒烟、起火、爆炸等现象，保护装置应能恢复正常工作状态。（四）过电压与电压暂降试验。电动汽车在充放电切换、负载突变等工况下，高压母线可能出现瞬时过电压或电压暂降。标准参照ISO16750-2中规定的试验脉冲波形，对部件施加规定的过电压脉冲和电压暂降序列，验证部件在电源波动情况下的正常工作能力和恢复特性。（五）静电放电试验。针对高压部件的电子控制单元和信号接口，标准规定了依据ISO10605进行的静电放电试验方法，包括接触放电和空气放电两种模式，试验电压等级根据部件安装位置和接口类型分为±4kV、±8kV、±15kV三档。试验后部件应能维持规定的功能状态，不得出现复位、死机或数据错误等异常现象。（六）环境适应性试验中的电气参数监测。标准要求在进行温度循环、湿热、振动等环境试验时同步进行电气参数测量，以验证部件在环境应力作用下的电气性能漂移情况。例如，在温度循环试验中（-40℃至+85℃或更高温度范围），在试验循环的各个温度保持阶段分别测量部件的绝缘电阻、接触电阻和功能参数。2.4试验条件与判定准则标准对试验条件作了详细规定。标准环境条件为温度23℃±5℃、相对湿度45%~75%、大气压力86kPa~106kPa。对于需要特定环境条件下进行的试验项目，标准明确规定了相应的环境参数容差。试验用电源应采用稳定的直流电源，电压纹波系数不超过1%，容量应满足被测部件最大工作电流的1.2倍以上。关于判定准则，标准将试验结果分为三类：合格——所有试验项目均满足规定要求；有条件合格——在规定条件下试验结果满足要求，但存在需在后续生产质量控制中重点关注的边界状态；不合格——试验项目未达到规定要求。在试验报告方面，标准要求逐项记录试验条件、试验数据、观察现象和结论，并附有试验设备的校准证书信息。三、主要起草单位及标准化组织3.1ISO/TC22/SC32电气电子部件分技术委员会ISO21498-2:2024由国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）下设的电气电子部件分技术委员会（ISO/TC22/SC32）负责制定。该分技术委员会是国际汽车电气电子部件标准化领域最权威的技术组织，其工作范围涵盖道路车辆用电气和电子部件的通用要求、环境条件和试验方法、电气负荷、连接器件、线束、熔断器及高压电气系统等众多领域。ISO/TC22/SC32的主席国为日本，秘书处设于日本工业标准调查会（JISC）。分技术委员会下设多个工作组（WG），其中负责ISO21498系列标准制修订的工作组汇集了来自中国、德国、美国、日本、韩国、法国、瑞典等主要汽车工业国家的注册专家。各国专家分别来自本国标准化机构推荐的技术机构、整车企业、零部件企业、检测机构及科研院所，确保了标准制定过程中技术和产业视角的广泛平衡。3.2主要参与企业——德国博世集团（RobertBoschGmbH）博世集团作为全球领先的汽车技术供应商，在ISO21498-2:2024的制定过程中发挥了核心推动作用。博世长期深度参与ISO/TC22/SC32层面的标准化工作，在高压电气部件试验方法方面拥有深厚的技术积累和丰富的工程实践经验。博世集团在电驱动系统、高压电子控制单元、DC/DC变换器及车载充电机等电压B级部件领域拥有全球领先的研发和制造能力。其电气部件产品广泛应用于全球主流汽车品牌的电动车型。在标准编制过程中，博世的技术专家重点主导了绝缘性能试验、短路保护试验等关键技术条款的起草工作，将企业内部长期积累的高压部件试验规范和失效分析数据库转化为标准条款。此外，博世还牵头组织了多轮实验室间比对试验（round-robintest），邀请全球多家检测机构和零部件企业参与，验证了标准所规定试验方法的可操作性和结果重复性，为标准技术内容的最终确定提供了坚实的试验数据支撑。博世集团在标准化领域的深度参与体现了国际主流零部件供应商通过标准化引领行业发展、推动技术进步的积极姿态。其贡献不仅提升了自身产品的国际竞争力，也为全球电动汽车高压电气部件的安全性和可靠性提升提供了重要的技术支撑。3.3其他重要参与方除博世集团外，标准制定过程中还有多家国际知名企业和机构深度参与，包括：德国大陆集团（ContinentalAG）在高压连接器和线束的电气试验方法方面贡献了重要技术输入；日本电装公司（DENSOCorporation）在车载电子部件的环境适应性电气试验方面提供了丰富的测试数据；中国汽车技术研究中心有限公司（CATARC）作为中国汽车标准化技术委员会的牵头单位，组织国内骨干企业和检测机构参与了标准各阶段的技术评议和意见反馈工作，有效推动了标准条款与中国国情和产业实践的结合。此外还有韩国现代摩比斯（HyundaiMobis）、法国法雷奥集团（Valeo）、瑞典沃尔沃汽车（VolvoCars）等企业也积极参与了标准的技术讨论与试验验证工作。四、标准实施影响与应用展望4.1对全球新能源汽车产业的影响ISO21498-2:2024的发布实施，标志着全球电动汽车电压B级部件电气试验领域迈入规范化、统一化的新阶段。该标准为全球电动汽车产业链上下游企业提供了统一的技术语言和试验依据，从以下多个维度产生了广泛而深远的影响。在整车企业层面，该标准为高压部件的供应商管理和来料检验提供了明确的技术依据。整车企业可依据ISO21498-2:2024的标准要求，统一制定高压部件的技术规范和验收准则，极大降低多供应商管理中的技术协调成本。同时，标准所规定的系统化试验方法有助于整车企业在产品开发早期发现高压部件的潜在设计缺陷，降低后期设计变更和质量召回风险。在零部件供应商层面，该标准为企业产品开发和验证提供了规范化的试验指南。零部件企业可在产品设计阶段即按照标准要求规划试验方案，确保产品开发的一次通过率。对于面向全球市场配套的零部件企业而言，符合ISO21498-2:2024的要求有助于消除不同国家和地区间的技术壁垒，降低重复检测和认证成本，加速产品国际化进程。在检测认证机构层面，该标准为高压部件检测实验室提供了统一的试验方法依据，有助于提升各实验室间试验结果的一致性和可比性。检测机构可依据标准建立标准化的试验作业指导书和质控体系，提高检测服务的公信力和权威性。在行业监管层面，该标准为各国制定电动汽车安全技术法规提供了重要的技术参考。目前，联合国欧洲经济委员会（UNECE）正在制定全球技术法规（GTR）中涉及电动汽车高压安全的相关条款，ISO21498-2:2024有望被引用为GTR的支撑性标准。4.2对中国新能源汽车标准化工作的启示中国是全球最大的新能源汽车市场，2023年新能源汽车产销量均突破900万辆，占全球总量的60%以上。在电动汽车高压部件试验验证方面，中国已建立了较为完善的标准体系，主要包括GB/T18488（驱动电机系统）、GB/T24347（DC/DC变换器）、GB/T40432（车载充电机）等标准。然而，上述标准在试验方法的系统性和与国际标准的一致性方面仍存在一定差异。ISO21498-2:2024的发布对中国新能源汽车标准化工作提供了多方面的有益启示：第一，应加强国际标准跟踪与转化工作。全国汽车标准化技术委员会（SAC/TC114）应及时跟踪ISO21498-2:2024的技术内容，结合中国产业实际开展采标研究，适时启动相应国家标准和行业标准的修订工作，推动中国标准与国际标准体系的协调一致。2025年，在全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会的组织下，已启动了对ISO21498-2:2024的采标评估工作，计划将适时转化为推荐性国家标准。第二，应完善高压部件试验验证标准体系。当前中国在高压部件的绝缘协调、短路保护、电弧防护等方面的试验标准仍有完善空间。应借鉴ISO21498-2:2024的系统化思路，统筹规划高压电气部件试验验证