FAA和EASA关于电池动力热失控认证的声明

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一直以来EASA和EASA都在协同认证eVTOL的法规，其中热失控是一个焦点问题，大体的安排是要经历从MOC到TSO的行业标准共识，以下为EASA和FAA关于协同认证工作推进的一些说明和计划。

关于可充电锂电池TSO C179b的注意事项

FAA和EASA协调小组发现，澄清行业对推进电池使用FAA技术标准指令（TSO）C179b的错误假设是有用的。这种高能量蓄电池主要用于推进，不应与起动机/系统锂电池相提并论。

FAA和EASA已发布一份联合声明，强调FAA关于可充电锂电池的TSO C179b不足以进行推进电池性能评估。在技术发展和知识的这个阶段，还没有TSO/ETSO来解决推进电池系统（PBS）的问题。协调小组认为，必须首先为使用锂电池的PBS制定行业标准，并在后期评估TSO/ETSO定义的适用性，以确定随着技术的成熟，是否可以从行业收集的经验中得出这些系统的相关最低性能标准。

推进电池热失控高水平要求

根据最近从行业收集的经验以及使用此类技术的其他行业应用中得出的要求，协调小组认为有必要确定要求，以确保产品在预期运行条件和适用法规下具有足够的安全水平。

EASA和FAA认为，通过在整个设计、制造、安装、操作和维护过程中采用标准化的做法和流程，可以最大限度地减少热失控引发的最常见原因。其他因素无法完全避免（即电池内部短路），应在发生此类事件时通过安全管理风险来缓解其影响。因此，在热失控的情况下，必须确保持续的安全飞行和安全着陆以及乘客的出口。

FAA和EASA通常认为，使用锂电池的PBS安全性是通过以下组合来确保的：

o独立和冗余保护。

o缓解层从单元级开始，逐步扩展到模块、包和电池系统水平。

o评估安装水平的影响/条件。

本声明在研究所确定的不同保护层时，确定了EASA和FAA的共同点和差异。当发现差异时，声明将提供EASA和FAA共同商定的高层次客观考虑，以支持行业活动并指导未来的行业标准制定。

负责的申请人必须建立电池质量保证和配置控制。

1.预防（第1层）-安全评估

应进行飞机级安全评估，并逐级进行到系统级，以确定与每个功能相关的适当目标安全级别。

EASA和FAA同意，PART/CS23部F523.2510和E§23.2410的要求适用于小型飞机和eVTOL飞机（美国）。§23.2410涉及可能发生故障的区域，并允许将其最小化。从推进系统的角度来看，最小化承认可能无法消除特定风险事件中所有可能的CAT事件，但考虑到这些缓解策略的现有技术和经济可行性，需要在飞机层面进行充分的缓解。SC E-19 EHPS.80-安全评估”强调（特别是第（a）（3）段）需要从飞机推进系统中得出推进系统的安全要求。因此，在EHPS的安全评估中应考虑23.2410和23.2510。

对于SC-VTOL，总体监管框架和相关安全目标的已知差异正在eVTOL COB的背景下进行讨论，协调工作组的工作将不涉及这些差异。

两个机构都认为热失控是一种可能的事件，需要将其视为储能系统安全评估过程的一部分，由于其对飞机的影响，储能系统本身应被视为故障状态。人们认为，除非能够确保持续的安全飞行和着陆，否则推进电池的热失控对所有类别的产品来说都是灾难性的。应考虑所有元件和接口对储能系统进行评估。

对储能系统的全面评估和开发保证水平的分配有助于将风险降至最低。开发保证活动不会取代安全壳评估。

飞机级安全评估、系统安全评估和推进级安全评估应保持一致。特别是，作为安全评估一部分的假设应在不同级别之间保持一致和可追溯。

EASA SC-VTOL MOC3定义了安全要求（“电池热失控”是指2个或多个电池的热失控，被认为是灾难性的），以提高安全水平，申请人应使用该要求来指定电池故障最大概率要求，以及控制和保护功能的安全目标（即BMS的DAL）。EASA和FAA将根据共同理解和一致性的例子进一步讨论这一考虑。

关于PART/CS 25、PART/CS 27和PART/CS 29，安全目标来自2X.1309和相关AMC。

2.电池单元间传播评估（第2层）

FAA和EASA发现了电池单元评估方法的一些差异。

EASA正在促进从电池单元到单元的非传播。如果不符合这一标准，申请人需要提供进一步的缓解措施，这将取决于设计（隔离、通风……）。

FAA认为，单电池单元测试对于更好地了解电池单元行为至关重要。根据测试结果评估，FAA可能认为有必要实施进一步的隔离材料或通风能力。FAA认为，很难在单元级别对非支撑进行监管和测试，因为这在很大程度上取决于设计和测试实施。

各种电池单元场景

总之，EASA和FAA都认识到单电池单元测试的好处，以及了解热失控行为所需的电池单元特征。流程和标准将由行业、当局和SDO共同制定，非传播标准应具有足够的灵活性。

3.安全壳（第3层）-模块/电池组级别的安全壳

安全壳试验考虑因素被确定为适航当局之间讨论的重点。虽然欧洲航空安全局依靠认证指南，但FAA是根据已知标准的经验建立的。在交流和讨论中，适航当局难以就这一主题达成一致意见，具体与以下两个方面有关：

o为EASA制定了专门的指导方针，已在基于行业咨询的型式认证中实施。

o根据FAA使用已知标准的经验，制定行业经验指南。

双方均认为，这种分歧表明，需要由行业标准化组织（设计所有者）推动专门的共同标准制定，行业有可能脱离现有的指导和标准。建立这样的标准被认为是一个长期目标。

在讨论过程中，协调小组就考虑遏制时需要解决的主要高层要求找到了共同点。

在考虑安全壳时，每个申请人应质疑推进电池的设计，以确定强调以下参数的情况：

根据最近从行业收集的经验，每个申请人应根据一系列测试进行安全壳评估，考虑最不利的工作温度和不同电池充电状态的影响。

安全壳测试特征将需要3个级别的测试活动。

4.其他注意事项

o每位申请人将详细说明在实施上述所需测试时考虑的电池单元热失控启动类型。

o如果在实施测试时由于没有传播而无法获得热失控传播，在确定测试的适用性以证实符合热失控安全壳要求之前，需要进一步评估并与当局讨论。

o 热失控对任何周围系统和结构的影响不应妨碍持续的安全飞行和着陆，控制紧急着陆和有余量的出口。因此，至少必须遵守以下标准才能完成预期的测试：

1. 应确保模块间没有传播（没有流体、火焰、气体、烟雾或碎片进入其他模块）。应考虑飞机安装情况对每个模块进行测试。

2. 对于为多个模块提供单个通风口/排气口的设计，多个模块的排气/碎屑需要在不损坏其他模块的情况下排出。

3. 对任何周围系统和结构的排气/排气碎片不应妨碍持续的安全飞行和着陆，控制紧急着陆和有余量的出口。

4. 如果使用模块化，申请人需要解释所选模块化的影响。

5. 每个申请人应根据持续的安全飞行和着陆、出口+余量（包括充电状态）确定证明安全壳的最长持续时间。

6. 在评估热失控时，应考虑与运行条件相关的老化和环境影响。

o使用相关性良好的模拟/数字支持仅被认为适合支持关键案例识别。必须通过全面测试证明其安全性。

所有评估均须经EASA和FAA认可。

参考资料：2024推进电池热失控的声明，ANAC-EASA-FAA-TCCA认证管理团队，https://wvul7.xetlk.com/s/2E55PI。

2021锂电池热失控传播的评估FAA，https://wvul7.xetlk.com/s/46N3jA。

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