聚集汽車工況“卡脖子”技術助推汽車產業轉型升級

一、主要內容

碰撞假人是用于替代乘員直接用于評價車輛安全性能優劣的高端智能檢測裝備，具有技術復雜性和多學科交叉性的特點，而中國人體體征與歐美存在較大差異，因此開發中國體征碰撞假人具有重大意義。

另外，針對我國汽車檢測領域自主工況缺失這一“卡脖子”問題。中國汽車技術研究中心（以下簡稱中汽中心）牽頭，聯合汽車工業協會、汽車工程學會、國內整車及主要發動機企業、檢測機構、高校及研究機構組建了中國工況項目組（77個課題團隊、近1100名科研人員）。項目組歷經3年建立了全球范圍內規模最大的工況開發數據庫，開發了輕重型車共8條工況曲線，填補了國內空白，并導入國家標準。

二、工作成效

中汽中心圍繞碰撞假人測試系統的形態符合性、結構仿生性、材料等效性、響應可測性和損傷關聯性開展中國人體測量學與人體特征關聯數模構建研究、基于人體仿生的機械結構設計與拓撲梯度優化研究、高分子材料與人體力學等效響應技術研究、參數化數字假人模型構建與關鍵因子優化求解研究、動態瞬時碰撞電測量與響應信息抓取解耦技術研究、人體主動肌肉力響應與碰撞智能測試技術研究、中國人體碰撞損傷機理與耐受限度及準則研究、基于中國道路事故場景的碰撞損傷評價自適應體系研究。目前已完成碰撞測試假人第一版樣機開發，并逐步開展碰撞測試假人技術迭代優化與測試驗證工作，為后續中國體征碰撞測試假人相關標準制定及示范應用奠定基礎。

中汽中心圍繞中國工況項目，目前已發布GB/T 38146.1中國汽車行駛工況第1部分：輕型汽車和GB/T 38146.2中國汽車行駛工況第2部分：重型商用車輛已正式發布，GB/T 38146.3中國汽車行駛工況第3部分：發動機完成報批。目前，基于中國工況的汽車能耗標準體系已基本建立，中國工況在各類車型能耗試驗方法、限值和標識標準中的導入已經完成。中國工況及相關能耗標準可以為車型開發提供基準，使型式認證的能耗和排放與我國車輛實際運行中的能耗排放更加接近；有利于引導節能環保技術的導入和匹配優化，實現真正的節能；有利于國家對車輛實際能耗和排放進行合理有效地評估和監管，提高政府的公信力。另外，中國工況在排放、噪聲、熱管理、可靠耐久等領域也開始逐步導入，其中聯合國ASEP噪聲法規已確定采用中國工況。截止2021年6月份，累計完成5項國際提案，中國工況相關國家標準已發布9項、報批7項、6項修訂中，CSAE中國工況系列團標已完成3項發布，2項在制定中。另外，雙積分政策和新能源車財稅補貼政策中的純電動汽車和燃料電池汽車能耗和續駛里程測試也完成了中國工況導入。

除應用于法規測試外，中國工況大數據在企業車型開發標定中也開始大面積應用，基于中國工況大數據開發的典型城市工況、激烈駕駛工況、營運車行駛工況、電驅總成耐久工況等特色工況已經在車輛油耗優化、RDE排放測試達標、營運車企業準入、整車及零部件耐久性開發等領域得到廣泛應用，為一汽、二汽、長安、上汽、本田、日產、滴滴、華為等整車及零部件企業的車型開發提供了重要支撐，為我國汽車產業轉型升級和高質量發展提供了有力保障。

三、構建動力電池測評體系

動力電池是新能源汽車的“心臟”，但現有動力電池測評方法相對單一、相互獨立、無法貫通，亟需通過新技術突破，構建多尺度、多維度、多工況的動力電池測評體系，推動新能源汽車產業技術升級。針對新能源汽車大規模應用對動力電池高水平測評的迫切需求，由中汽中心牽頭，在國家重點研發計劃項目的支持下，聯合車企、電池廠、高校、科研院所等21家單位，開展動力電池測試與評價技術研究。建成國際先進水平的綜合測評平臺，開展動力電池安全可靠性測試方法并實現應用。研究成果被我國首個動力電池強制性標準GB 38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》采納，并同步支撐了國際電動汽車安全技術法規EVS-GTR的制修定工作。

四、案例創新點

中汽中心項目團隊開展動力電池安全可靠性測試方法研究，采用實際典型道路測試、數據歸一化處理、強化等效的技術路線，建立了符合實際道路情況的動力電池振動測試譜，對原標準中的振動譜進行了替代、更新。全面分析了動力電池外部加熱、針刺、過充等方法對于不同電池產品熱失控觸發概率的差異性，并給出了推薦性的觸發方法，提出了動力電池一般性熱失控判定準則，提出了觸發熱失控后示警功能要求；研究創新具有高重復性的熱失控觸發技術，構建電池系統熱擴散綜合測評體系，并在全球范圍內同步開展面向實車應用的動力電池熱安全性測試技術研究及標準化工作，牽頭形成了熱失控熱擴散評價國際法規，填補了國際空白，研究成果寫入國內首個動力電池領域強制性標準，有效推動標準引領作用。