2023年8月21-24日,“2023年度国际国内汽车科技与设备发展研讨会”在苏州盛大开幕,会议将在江苏省工信部苏州市、中国车辆工程研究所共同举办。本次论坛的主题是“装备夯实基础,技术引领未来”,中汽院新能源技术股份有限公司副总裁欧阳教授在“新能源汽车技术革新”主题研讨会上,以《新场景下新能源汽车测评技术及标准研究》为主题,进行了一次非常出色的讲座。
之前,有几位院士和专家分别做了关于电驱、电池、氢能的讲座,这些讲座涵盖了机理研究和标准规范等内容。在整个产业发展和新技术研发的全过程中筛下物,这些讲座为新能源汽车产业的快速高质量发展打下了坚实的基础。接着,本人将以一个国内第三方试验与科研院所的视角,与大家一起探讨中国汽车科研院所在新形势下对试验与评估技术的探索与创新,以及其特有的标准制定等方面的案例。
从2008至2023年,中国新能源汽车经历了培育、导入、增长三个阶段,在新能源汽车产业的快速发展过程中,取得了较好的销售业绩和渗透能力。尤其是在7月份,已经有了第一批2千万辆新能源汽车的生产,总体来说,目前新能源汽车的市场化和规模化已经达到了很高的水平,这也是我们在各个方面的综合实力的一个体现。
在拥有了更多的汽车和更多的新汽车以后,目前该如何从快速发展转向高品质发展?在此流程中会出现什么问题?我们发现标价机,与以往不同,新的市场与新的业务模式与新的业务模式存在较大差异,在新的业务模式下,企业的高品质发展将会遇到新的问题。首先,新情景的界定,即新技术,新价格,新产品,新服务,新群体等。在目前的新情况下,新能源车辆相比传统燃料车辆具有明显的优越性。然而,伴随着销量的暴涨,人们也意识到了“安全担忧”与“里程焦虑”,而这两个问题,也成为了新能源车发展的重中之重。
在此基础上,对检测与评估技术进行深入地分析,得出了检测与评估技术的研发与特点的制定是推动我国检测与评估产业高质量发展的主要因素。从消费者的主观需要以及企业对产品的开发趋势中,我们可以看出,消费需求与产品开发有着很大的不同,尤其是,当前的国家行业标准在优化产品开发、引导消费痛点问题的解决等方面,还具有一定的局限性和滞后性。为此,我们将以检测评估与特性规范为基础,为客户与产业搭建一座桥梁,并将客户需求定量化,为服务产品研发提供依据。
为此,中国汽车研究院从2010年开始专注于汽车整车性能的检测与评估,从2019年开始专注于整车性能的检测与评估,从2023年开始专注于整车性能与安全性的检测与评估。经过多年的努力,公司已形成了一个以开放为导向的检测评估平台,以数据共享为平台,以信息共享为核心,以信息技术为核心的专业技术人员培训服务体系。在此基础上,构建新能源汽车检测、评估与标准制定的一体化服务平台,为新能源汽车的检测、评估、标准制定等方面的技术支撑,并为用户选择、使用的车辆提出参考意见,推动产业的高质量发展。
要想更好地进行汽车检测与评估技术的探索,首先要明确两大用户痛点:“里程焦虑”与“安全担忧”的具体分析方法。第一,关于续航时间的担忧,目前导致续航时间延长的原因,是因为电池的耐久度不高,在冬天和夏天,都会有续航时间缩短的问题。第二,从安全性角度来看,电动车的自燃可以划分为静止自燃、行驶自燃和充电自燃,而电动车的自燃主要是由电动车的电能、机械和热量滥用引起的。所以,对于如何应对“公里焦虑”这一难题,我们在发展新能源车的同时,也要考虑到新能源车的散热问题;从安全性角度出发,本项目将从自行车与大数据两个层面对新能源车辆的“误用”与“老化退化”进行研究。
首先,对能源消耗进行检测与评估。第一,研究基于“单车与大数据对比的新能源汽车综合性能评估技术”,形成“单车能量检测-使用者驾驶行为分析-车群整体数据对比”三个层级的新能源汽车综合性能评估与评估,并以车群整体性能大数据作为衡量尺度与评估依据,构建《中国新能源汽车综合性能评估规范》,突破传统的基于实验室的综合性能评估模式。第二,研究车辆运行条件下的能源利用效能检测与评估技术,构建面向车辆运行条件的能源利用效能检测与评估体系,完成车辆运行条件下能源利用效能的综合评估,并构建能源利用效能的分级体系,为汽车生产厂家制定能源利用水平的科学评定与优化策略,为我国汽车工业发展中能源利用水平的评定与优化奠定基础。第三,研究车辆工况下的空调系统能量效率检测与评估方法,基于乘客座区的人体舒适度需求,采用单位体积能量效率作为评估指标,对车辆工况下的空气质量进行等级化评估。第四,研究车辆状况下多源能流的检测与评估方法,研究基于时间和数字两维的 CAN信号相似性计算方法,实现对 CAN信号的实时检测,并建立一套集传感器、数据收集、信号传输、散热、电源、 PC等功能于一体的检测装置切削深度,以突破实际车辆检测中信号数目有限、同频信号收集与分析等技术难题,从而打破国外检测企业对车辆状况的垄断。第五,研究基于四马达平台的汽车路面工况下的汽车路面工况分析与评估方法,实现汽车路面工况下的风阻、滚阻、摩擦副阻力等多个参数的高效、分级的分析,为汽车底盘工况下的汽车路面工况下的能源效率提升奠定基础。第六,在汽车产品之外,我们对汽车的充电设备也很重视。以汽车为例,针对汽车以外的导电充电器,分别给出了其能量效率的评价指标、特定温度下能量效率的判断条件以及能量效率的测试方式。
其次偏心轴,对安全性检测与评估方法进行了探讨。第一,研究面向车辆工况的动力电池大数据的检测评估方法。在此基础上,依托新能源汽车大数据研究与应用,构建我国新能源汽车大数据研究与应用系统,实现对该地区新能源汽车的持续监测与管理。与此同时,还将构建出一个业内最大的新能源汽车故障数据库,并在此基础上,构建出一套对动力电池安全预警模型进行测试评估的方法前刀面,为提高企业的安全预警能力提供帮助。第二,针对车辆工况,研究并建立了一套适合于车辆工况的耐受力学性能与电隔离性能的检测与评估方法。在此基础上,构建汽车底层动力电池耐冲击性能试验体系,为汽车层面的动力电池在机械冲击下的安全性保障提供技术支持。在此基础上,开展汽车底盘撞击后的汽车车身跨水试验,评价其在撞击后的电气安全性及密封性。第三,研究面向车辆工况的多层次高电压试验与评估方法。在此基础上,构建整体-系统/组件-高电压附件层次的多层次高电压安全性试验体系,以达到对机械借用、电缆使用等车辆进行安全性评估的目的。第四,以电动汽车为例,研究车辆在不同工况下的充电安全性检测与评估技术,并以电动汽车在充电时的电子安全与监测与管理为核心,构建电动车在行驶时的安全检测与评估方法。第五,研究基于多层次的动态性能安全性检测与评估方法。构建三电控制器 HIL级的 HIL系统评估能力、电机控制器 HILE系统的电气性能评估能力、整车五台电机的机械性能评估能力,并在环模车实验室和实际路面进行实车性能评估能力。在此基础上,对我国汽车产品的功能性安全性评价与研发具有重要意义。
在标准制定上,我们以企业的标准化评估与产品评估为核心,形成一系列具有代表性的标准化体系,以支持产业高质量发展。
在评价领域,构建“领跑者”系列企业标准,对《质量分级及“领跑者”评价要求纯电动汽车》等4个重点领域12个细分领域的评价体系,制定出22个团体标准,对整车58个,关键系统22个,关键技术22个,对关键技术关键技术和关键技术部件22个进行评价,并对新能源汽车产业中“领跑者”体系的应用进行补充。
在能源效率评估上,首先,开发i-VISTA中国智慧型能源效率指数,从“工况适应性”、“环境适应性”和“充电效率”三个维度对整车能源效率进行综合评估。从2021年开始,9款新能源智能车的能量效率评估报告已经陆续公布,这将极大地促进产业加速关注并缓解“里程焦虑”问题。第二,通过制定《电动汽车充电装置能效评估指标与测试规范》《电动汽车电动汽车动力装置运行状态下的能效技术规范与测试方法》《纯电动汽车动力装置运行状态下的能效技术规范与测试方法》《纯电动汽车空气调节装置运行状态下的能效技术规范与测试方法》3个,在新能源汽车行业构建“能效标识”体系,从整体及核心部件能效水平提高的视角,推动整体能效水平达到预期目的。第三,面向我国纯电动客车可回收性评估与测试技术发展趋势,研发面向可回收性评估的可回收性评估与测试技术,实现在可回收性极限范围之内的可回收性追踪与性能评估。
在产品安全性评估上,首先,本项目将出版《纯电动车辆底层耐冲击性能测试规范与测试规范》,以全面评估底层耐冲击性能,为中国车辆保险学指标体系(C-IASI)和公司新产品研发等提供技术支持。第二,我们在无锡市的领导下,参加了《新能源汽车安全技术检测规范》的制定,并完成了该规范中关于电池充电安全技术和 OBD界面收集检测数据的通信规范。在此基础上,建立以 I、 M两个站点为中心的“线-网”测试模型,融合自行车和大数据,重点研究车辆工况下的动力电池使用情况及安全性水平的测试方法。第三,参加《纯电动汽车电源中断风险分析方法》国家标准的制订,主要包括:电源中断风险分析流程;电源中断原因分析流程;电源中断原因分析流程。
未来,中国汽研将围绕节能与安全性这两个主要技术方向,持续进行评价与规范的制定。
首先,在能源效率方面,在大数据、大数据、车网互联等技术的推动下,中国汽研将深入探索面向完全融入智能网联环境的汽车能源效率检测与评估技术,并对相关技术进行深入探索。
其次,从安全角度出发,以整车控制系统、储能系统、驱动系统、充电系统这4个关键环节为重点,以车辆在服役过程中的可靠性评估、安全风险评估、事故溯源评估、预警评估为主线,深入挖掘火灾诱发因素与土壤失控的典型案例,进行车辆安全风险检测与评估技术的研发与规范的制定。
请大家注意,我的讲话是对中国汽车研究所过去十年来的发展状况及积极因素的全面概括,并对我们今后将在节能、安全等领域为汽车工业做出贡献的决心进行了阐述。还请各位多多关照,感谢各位!
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