聚集汽车工况“卡脖子”技术助推汽车产业转型升级

一、主要内容

碰撞假人是用于替代乘员直接用于评价车辆安全性能优劣的高端智能检测装备，具有技术复杂性和多学科交叉性的特点，而中国人体体征与欧美存在较大差异，因此开发中国体征碰撞假人具有重大意义。

另外，针对我国汽车检测领域自主工况缺失这一“卡脖子”问题。中国汽车技术研究中心（以下简称中汽中心）牵头，联合汽车工业协会、汽车工程学会、国内整车及主要发动机企业、检测机构、高校及研究机构组建了中国工况项目组（77个课题团队、近1100名科研人员）。项目组历经3年建立了全球范围内规模最大的工况开发数据库，开发了轻重型车共8条工况曲线，填补了国内空白，并导入国家标准。

二、工作成效

中汽中心围绕碰撞假人测试系统的形态符合性、结构仿生性、材料等效性、响应可测性和损伤关联性开展中国人体测量学与人体特征关联数模构建研究、基于人体仿生的机械结构设计与拓扑梯度优化研究、高分子材料与人体力学等效响应技术研究、参数化数字假人模型构建与关键因子优化求解研究、动态瞬时碰撞电测量与响应信息抓取解耦技术研究、人体主动肌肉力响应与碰撞智能测试技术研究、中国人体碰撞损伤机理与耐受限度及准则研究、基于中国道路事故场景的碰撞损伤评价自适应体系研究。目前已完成碰撞测试假人第一版样机开发，并逐步开展碰撞测试假人技术迭代优化与测试验证工作，为后续中国体征碰撞测试假人相关标准制定及示范应用奠定基础。

中汽中心围绕中国工况项目，目前已发布GB/T 38146.1中国汽车行驶工况第1部分：轻型汽车和GB/T 38146.2中国汽车行驶工况第2部分：重型商用车辆已正式发布，GB/T 38146.3中国汽车行驶工况第3部分：发动机完成报批。目前，基于中国工况的汽车能耗标准体系已基本建立，中国工况在各类车型能耗试验方法、限值和标识标准中的导入已经完成。中国工况及相关能耗标准可以为车型开发提供基准，使型式认证的能耗和排放与我国车辆实际运行中的能耗排放更加接近；有利于引导节能环保技术的导入和匹配优化，实现真正的节能；有利于国家对车辆实际能耗和排放进行合理有效地评估和监管，提高政府的公信力。另外，中国工况在排放、噪声、热管理、可靠耐久等领域也开始逐步导入，其中联合国ASEP噪声法规已确定采用中国工况。截止2021年6月份，累计完成5项国际提案，中国工况相关国家标准已发布9项、报批7项、6项修订中，CSAE中国工况系列团标已完成3项发布，2项在制定中。另外，双积分政策和新能源车财税补贴政策中的纯电动汽车和燃料电池汽车能耗和续驶里程测试也完成了中国工况导入。

除应用于法规测试外，中国工况大数据在企业车型开发标定中也开始大面积应用，基于中国工况大数据开发的典型城市工况、激烈驾驶工况、营运车行驶工况、电驱总成耐久工况等特色工况已经在车辆油耗优化、RDE排放测试达标、营运车企业准入、整车及零部件耐久性开发等领域得到广泛应用，为一汽、二汽、长安、上汽、本田、日产、滴滴、华为等整车及零部件企业的车型开发提供了重要支撑，为我国汽车产业转型升级和高质量发展提供了有力保障。

三、构建动力电池测评体系

动力电池是新能源汽车的“心脏”，但现有动力电池测评方法相对单一、相互独立、无法贯通，亟需通过新技术突破，构建多尺度、多维度、多工况的动力电池测评体系，推动新能源汽车产业技术升级。针对新能源汽车大规模应用对动力电池高水平测评的迫切需求，由中汽中心牵头，在国家重点研发计划项目的支持下，联合车企、电池厂、高校、科研院所等21家单位，开展动力电池测试与评价技术研究。建成国际先进水平的综合测评平台，开展动力电池安全可靠性测试方法并实现应用。研究成果被我国首个动力电池强制性标准GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》采纳，并同步支撑了国际电动汽车安全技术法规EVS-GTR的制修定工作。

四、案例创新点

中汽中心项目团队开展动力电池安全可靠性测试方法研究，采用实际典型道路测试、数据归一化处理、强化等效的技术路线，建立了符合实际道路情况的动力电池振动测试谱，对原标准中的振动谱进行了替代、更新。全面分析了动力电池外部加热、针刺、过充等方法对于不同电池产品热失控触发概率的差异性，并给出了推荐性的触发方法，提出了动力电池一般性热失控判定准则，提出了触发热失控后示警功能要求；研究创新具有高重复性的热失控触发技术，构建电池系统热扩散综合测评体系，并在全球范围内同步开展面向实车应用的动力电池热安全性测试技术研究及标准化工作，牵头形成了热失控热扩散评价国际法规，填补了国际空白，研究成果写入国内首个动力电池领域强制性标准，有效推动标准引领作用。