基于運(yùn)行大數(shù)據(jù)的新能源汽車安全檢驗(yàn)?zāi)Ｊ教剿髋c實(shí)踐

俞春俊

隨著全球氣候影響對(duì)碳中和、碳達(dá)峰的要求，控制石化能源的使用和減少排放是道路交通的一項(xiàng)目標(biāo)，人工智能、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)聯(lián)化、電驅(qū)動(dòng)等新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)在汽車產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用形成強(qiáng)大的支持，汽車正從機(jī)械化向電動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)變，道路交通的出行工具、出行方式都將迎來百年之未有的大變局。

新能源汽車作為清潔能源的重要交通工具，這些年發(fā)展較快，越來越受到各國重視，截至2022年3月，我國新能源車的保有量已超過891萬輛，發(fā)展量位居世界第一。然而，新能源汽車存在的自燃、失速現(xiàn)象屢屢被曝光，消費(fèi)者對(duì)新能源汽車的安全可靠性仍存在一定的擔(dān)心，對(duì)新能源汽車的大規(guī)模的推廣和使用產(chǎn)生了一定的消極影響。如何處理好新能源汽車的安全與發(fā)展，是今后一段時(shí)間的一個(gè)重要研究課題。

背景與對(duì)策

據(jù)統(tǒng)計(jì)，新近制造的新能源汽車的事故/故障率比傳統(tǒng)機(jī)械類汽車高，新能源汽車的運(yùn)行安全典型問題相對(duì)比較突出，而且安全隱患機(jī)理不明確；運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)傳遞周期長、運(yùn)行安全檢驗(yàn)耗時(shí)長、車輛無損精準(zhǔn)檢驗(yàn)難等都是顯見的問題，運(yùn)行安全檢驗(yàn)手段缺失，安全風(fēng)險(xiǎn)的判斷方法尚未建立，這些是新能源汽車面臨的運(yùn)行安全現(xiàn)狀。

根據(jù)國家“放管服”的要求，由公安部、交通部和環(huán)保部主導(dǎo)的汽車安全檢驗(yàn)已完成“三檢合一”，執(zhí)行統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 38900—2020），此標(biāo)準(zhǔn) 2021年 1月 1日開始實(shí)施，促進(jìn)了車檢行業(yè)的整合發(fā)展，最大限度減少驗(yàn)車頻次、縮短了驗(yàn)車時(shí)間，減輕了廣大車主的負(fù)擔(dān)。

但是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)項(xiàng)目主要針對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械汽車，對(duì)新能源汽車安全檢驗(yàn)指標(biāo)要求很少，沒有起到很好的把關(guān)作用。

為了能對(duì)新能源汽車開展可行的運(yùn)行安全檢驗(yàn)，科技部設(shè)立了重點(diǎn)專項(xiàng)《新能源汽車運(yùn)行安全性能檢驗(yàn)技術(shù)與裝備研究》，項(xiàng)目組通過研究已經(jīng)取得初步的成果，即基于線上車輛的運(yùn)行大數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行安全診斷，再通過線下機(jī)動(dòng)車安檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全性能復(fù)核，對(duì)新能源汽車進(jìn)行線上線下一體化的運(yùn)行安全把關(guān)。

首先，建立一組性能參數(shù)安全評(píng)價(jià)閾值，用于判斷新能源汽車在不同參數(shù)場(chǎng)景下的運(yùn)行安全性。性能參數(shù)超過一定的閾值，判定為不安全或者存在有安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于判定為性能不安全的汽車，還要區(qū)分需要及時(shí)維修或者在定期檢驗(yàn)中維修和保養(yǎng)。其次，在汽車使用過程中，監(jiān)測(cè)這些性能參數(shù)的變化情況，一些參數(shù)指標(biāo)緩慢變化，積累到一定程度后超過了閾值，需要維修、保養(yǎng)。而有一些參數(shù)，可能由于特殊使用場(chǎng)景下的缺陷、碰撞、涉水等，某些性能指標(biāo)突然快速變化超出閾值，需要立即維修，才能保障安全。因此，需要建立一套科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)車輛性能參數(shù)突變和慢變的問題都能進(jìn)行診斷，形成新能源汽車運(yùn)行安全的“體檢表”。最后，根據(jù)這個(gè)“體檢表”，把線上新能源汽車出現(xiàn)的問題傳到線下進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)，如果問題存在，則車輛送到4S 店或維修站進(jìn)行維修以保障安全。其它如需要過戶的車輛，其性能究竟如何？是否發(fā)生過碰撞、涉水，或者其它缺陷，也需要線上的診斷和線下的檢驗(yàn)結(jié)合判斷。

探索與實(shí)踐

研究制定新能源汽車運(yùn)行安全的檢驗(yàn)技術(shù)體系，包括“三橫五縱”，“三橫”是技術(shù)路線，包括目標(biāo)、技術(shù)路徑/架構(gòu)和技術(shù)方法?！拔蹇v”在目標(biāo)層面，為5個(gè)分項(xiàng)目標(biāo)，包括線上怎么診斷、打通線上線下的一體化平臺(tái)怎么建、線下“年檢”怎么檢、如何把線下檢驗(yàn)的結(jié)果反饋到線上算法，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化迭代，最后是對(duì)上述目標(biāo)形成支撐的技術(shù)保障。目標(biāo)確定后，就需要構(gòu)建實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的路徑，在線上診斷層面，包括關(guān)鍵部件健康狀態(tài)評(píng)估、整車健康狀態(tài)評(píng)估；在平臺(tái)構(gòu)建層面，包括檢驗(yàn)項(xiàng)目生成、跨網(wǎng)數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)接口的安全管理等；在線下檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，包括電安全檢驗(yàn)、關(guān)鍵部件安全檢驗(yàn)、整車安全檢驗(yàn)；在檢驗(yàn)結(jié)果反饋環(huán)節(jié)，包括檢驗(yàn)結(jié)果表達(dá)、線上線下融合、參數(shù)閾值更新；支撐技術(shù)目標(biāo)包括檢驗(yàn)參數(shù)及閾值確定、電池等效模型構(gòu)建、大數(shù)據(jù)挖掘與分析、數(shù)據(jù)采集與處理。最后，在技術(shù)方法層面，要研究在每個(gè)路徑下需要攻克的一些關(guān)鍵技術(shù)，完成整體研究框架。綜上，首先基于運(yùn)行大數(shù)據(jù)， 把新能源汽車所有可能形成事故/故障的超過閾值的參數(shù)指標(biāo)提煉出來，形成運(yùn)行安全問題的“體檢表”傳到一體化平臺(tái)，一體化平臺(tái)再分發(fā)給線下，線下安檢機(jī)構(gòu)對(duì)線上體檢出的問題進(jìn)行進(jìn)一步的檢驗(yàn)確認(rèn)，如果確有問題，就把問題車輛送給4S店和維修站進(jìn)行維修，同時(shí)，將檢驗(yàn)的結(jié)果反饋到線上，優(yōu)化線上的算法，直到模型完善后停止反饋。

第二，研究開發(fā)基于新能源汽車安全檢驗(yàn)的裝備，已開發(fā)有電安全、整車安全、車載檢測(cè)等設(shè)備，這些設(shè)備現(xiàn)在都已經(jīng)通過論證和定型，目前正在試運(yùn)行，以進(jìn)一步試驗(yàn)、迭代。與此同時(shí)，對(duì)儀器操作人員也進(jìn)行了相應(yīng)的培訓(xùn)。

第三，線下檢驗(yàn)應(yīng)依托于現(xiàn)有安檢機(jī)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)有的安檢機(jī)構(gòu)管理體系從“人—機(jī)—料—法—環(huán)”這些環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，即在現(xiàn)有安檢機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)工位場(chǎng)地內(nèi)，添加布設(shè)新能源汽車的檢驗(yàn)裝備，把新能源汽車運(yùn)行安全檢驗(yàn)的儀器和已有的傳統(tǒng)檢驗(yàn)設(shè)備全部并網(wǎng)運(yùn)行，形成一個(gè)整體的檢驗(yàn)系統(tǒng)。

以上方法、鏈路是否可行？目前已經(jīng)做了一些測(cè)試、驗(yàn)證。這里列舉一個(gè)較典型的案例，線上檢測(cè)出某輛新能源汽車，它的65號(hào)電池有一個(gè)有電壓分布異常，確定電池存在隱患，在線下通過充電測(cè)試，額定容量為150Ah，檢測(cè)容量為94.5Ah，容量損失33%，然后到維修站進(jìn)行維修，發(fā)現(xiàn)65#電芯中1#、2#、3#子電芯頂部到鋁巴頂部的距離與66#號(hào)電芯存在明顯差異，表明此電池組在制造過程中就出現(xiàn)了焊接偏差，導(dǎo)致部分虛焊，車輛行駛過程中，由于金屬疲勞等原因而突然斷裂，產(chǎn)生掉電現(xiàn)象，長期發(fā)展將影響整體電池壽命，也影響車輛動(dòng)力性能，這就反映了線上線下檢驗(yàn)出問題的一致，也就是說，從線上診斷到線下維修，這一套鏈路可以全部打通。

本項(xiàng)目計(jì)劃今年在 6個(gè)省41個(gè)機(jī)構(gòu)開展示范應(yīng)用，目前已確定在 31個(gè)安檢機(jī)構(gòu)、5 個(gè)車管所和5個(gè) 4S 店開展示范應(yīng)用，以進(jìn)一步的驗(yàn)證和迭代。

下一步，在上述檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降幕A(chǔ)上，申請(qǐng)制定國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鞏固其成果，最后希望融入國家標(biāo)準(zhǔn) GB 38900，即在國家大的檢驗(yàn)體系里，對(duì)新能源汽車安全檢測(cè)進(jìn)行充分的補(bǔ)充。

挑戰(zhàn)與展望

對(duì)新能源汽車的運(yùn)行安全檢驗(yàn)方法正在試行，還存在許多其它方面的挑戰(zhàn)。第一，怎樣獲得及時(shí)有效數(shù)據(jù)，線上檢測(cè)需要企業(yè)提供車輛的相關(guān)性能數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)在很多車企的數(shù)據(jù)不公開、不統(tǒng)一，甚至存在很大的差異。調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)一些車企車輛性能還處于完善階段，擔(dān)心暴露車輛安全問題，會(huì)影響車輛銷售，數(shù)據(jù)本身的安全問題也是考慮因素。

第二，如何構(gòu)建線上安全評(píng)價(jià)診斷的安全參數(shù)閾值，因?yàn)楦鱾€(gè)廠家的電池、電控等性能指標(biāo)不一樣，怎樣形成一個(gè)科學(xué)的、公平的、全面的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，才能構(gòu)建好新能源汽車的安全評(píng)價(jià)閾值，可能還需要較長時(shí)間的磨合和迭代。閾值不能定得太高，報(bào)警多往往會(huì)處理不及時(shí)，存在矯枉過正，車企、用戶都不樂意，也不能定得太低，一些嚴(yán)重隱患車輛可能未被檢出，從而影響安全。

第三，現(xiàn)在的安檢的體制機(jī)制難以突破，現(xiàn)在的檢驗(yàn)都在線下完成，由安檢機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，由公安機(jī)關(guān)監(jiān)管，如果檢驗(yàn)需要在線上診斷、一體化的平臺(tái)轉(zhuǎn)化，線下的針對(duì)性檢測(cè)，環(huán)節(jié)比較多，責(zé)任主體由多家單位組成，出了問題由誰負(fù)責(zé)，突破現(xiàn)有的體制是一個(gè)挑戰(zhàn)。

總而言之，把好新能源汽車的運(yùn)行安全檢驗(yàn)把關(guān)，還有許多的路要走，需要不斷研究和探索。

加強(qiáng)新能源汽車安全體系建設(shè)

4月8日，工信部、公安部、交通運(yùn)輸部、應(yīng)急管理部、市場(chǎng)監(jiān)管總局五部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)新能源汽車企業(yè)安全體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》（以下簡(jiǎn)稱《意見》），提出從安全管理機(jī)制、產(chǎn)品質(zhì)量安全、檢測(cè)平臺(tái)效能等方面綜合提升新能源車整體安全水平，為新能源車創(chuàng)造良好的消費(fèi)市場(chǎng)環(huán)境。

安全是事關(guān)新能源汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的第一要?jiǎng)?wù)。近年來，新能源汽車安全形勢(shì)持續(xù)向好，但部分企業(yè)安全責(zé)任落實(shí)不到位、安全事故頻發(fā)多發(fā)、企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)形同虛設(shè)等問題依然存在；同時(shí)，智能化和網(wǎng)聯(lián)化的融合發(fā)展使新能源汽車安全的內(nèi)涵和外延發(fā)生變化，帶來新的安全問題，全行業(yè)必須高度重視，共同研究解決。

新能源汽車企業(yè)要切實(shí)提高安全責(zé)任意識(shí)，堅(jiān)守安全紅線，堅(jiān)決管好“增量”，努力解決“存量”，不折不扣做好《意見》的貫徹落實(shí)。要從安全管理機(jī)制、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、售后服務(wù)、事故響應(yīng)處置、網(wǎng)絡(luò)安全等方面全面增強(qiáng)安全保障能力，加快構(gòu)建系統(tǒng)、科學(xué)、規(guī)范的安全體系。各地有關(guān)部門要嚴(yán)格落實(shí)屬地監(jiān)管責(zé)任，行業(yè)組織要充分發(fā)揮行業(yè)自律和技術(shù)支撐作用，新能源汽車國家監(jiān)測(cè)平臺(tái)要進(jìn)一步提高服務(wù)水平，檢測(cè)機(jī)構(gòu)要嚴(yán)格做好產(chǎn)品的檢測(cè)檢驗(yàn)工作。

下一步，工業(yè)和信息化部將會(huì)同有關(guān)部門建立聯(lián)合工作機(jī)制，加強(qiáng)信息共享和聯(lián)合懲戒，對(duì)存在突出問題的新能源汽車企業(yè)下發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提示函，并依法依規(guī)采取約談、公開通報(bào)、責(zé)令限期整改等措施，切實(shí)提升產(chǎn)品安全水平，營造良好環(huán)境，保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。