碰撞假人是用于替代乘員直接用于評價車輛安全性能優(yōu)劣的高端智能檢測裝備,具有技術(shù)復(fù)雜性和多學(xué)科交叉性的特點(diǎn),而中國人體體征與歐美存在較大差異,因此開發(fā)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(lǐng)域自主工況缺失這一“卡脖子”問題。中國汽車技術(shù)研究中心(以下簡稱中汽中心)牽頭,聯(lián)合汽車工業(yè)協(xié)會、汽車工程學(xué)會、國內(nèi)整車及主要發(fā)動機(jī)企業(yè)、檢測機(jī)構(gòu)、高校及研究機(jī)構(gòu)組建了中國工況項目組(77個課題團(tuán)隊、近1100名科研人員)。項目組歷經(jīng)3年建立了全球范圍內(nèi)規(guī)模最大的工況開發(fā)數(shù)據(jù)庫,開發(fā)了輕重型車共8條工況曲線,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,并導(dǎo)入國家標(biāo)準(zhǔn)。
中汽中心圍繞碰撞假人測試系統(tǒng)的形態(tài)符合性、結(jié)構(gòu)仿生性、材料等效性、響應(yīng)可測性和損傷關(guān)聯(lián)性開展中國人體測量學(xué)與人體特征關(guān)聯(lián)數(shù)模構(gòu)建研究、基于人體仿生的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計與拓?fù)涮荻葍?yōu)化研究、高分子材料與人體力學(xué)等效響應(yīng)技術(shù)研究、參數(shù)化數(shù)字假人模型構(gòu)建與關(guān)鍵因子優(yōu)化求解研究、動態(tài)瞬時碰撞電測量與響應(yīng)信息抓取解耦技術(shù)研究、人體主動肌肉力響應(yīng)與碰撞智能測試技術(shù)研究、中國人體碰撞損傷機(jī)理與耐受限度及準(zhǔn)則研究、基于中國道路事故場景的碰撞損傷評價自適應(yīng)體系研究。目前已完成碰撞測試假人第一版樣機(jī)開發(fā),并逐步開展碰撞測試假人技術(shù)迭代優(yōu)化與測試驗證工作,為后續(xù)中國體征碰撞測試假人相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定及示范應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
中汽中心圍繞中國工況項目,目前已發(fā)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(fā)布,GB/T 38146.3中國汽車行駛工況第3部分:發(fā)動機(jī)完成報批。目前,基于中國工況的汽車能耗標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)中的導(dǎo)入已經(jīng)完成。中國工況及相關(guān)能耗標(biāo)準(zhǔn)可以為車型開發(fā)提供基準(zhǔn),使型式認(rèn)證的能耗和排放與我國車輛實際運(yùn)行中的能耗排放更加接近;有利于引導(dǎo)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的導(dǎo)入和匹配優(yōu)化,實現(xiàn)真正的節(jié)能;有利于國家對車輛實際能耗和排放進(jìn)行合理有效地評估和監(jiān)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(lǐng)域也開始逐步導(dǎo)入,其中聯(lián)合國ASEP噪聲法規(guī)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(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布9項、報批7項、6項修訂中,CSAE中國工況系列團(tuán)標(biāo)已完成3項發(fā)布,2項在制定中。另外,雙積分政策和新能源車財稅補(bǔ)貼政策中的純電動汽車和燃料電池汽車能耗和續(xù)駛里程測試也完成了中國工況導(dǎo)入。
除應(yīng)用于法規(guī)測試外,中國工況大數(shù)據(jù)在企業(yè)車型開發(fā)標(biāo)定中也開始大面積應(yīng)用,基于中國工況大數(shù)據(jù)開發(fā)的典型城市工況、激烈駕駛工況、營運(yùn)車行駛工況、電驅(qū)總成耐久工況等特色工況已經(jīng)在車輛油耗優(yōu)化、RDE排放測試達(dá)標(biāo)、營運(yùn)車企業(yè)準(zhǔn)入、整車及零部件耐久性開發(fā)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為一汽、二汽、長安、上汽、本田、日產(chǎn)、滴滴、華為等整車及零部件企業(yè)的車型開發(fā)提供了重要支撐,為我國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展提供了有力保障。
動力電池是新能源汽車的“心臟”,但現(xiàn)有動力電池測評方法相對單一、相互獨(dú)立、無法貫通,亟需通過新技術(shù)突破,構(gòu)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(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。針對新能源汽車大規(guī)模應(yīng)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(diǎn)研發(fā)計劃項目的支持下,聯(lián)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(shù)研究。建成國際先進(jìn)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(xiàn)應(yīng)用。研究成果被我國首個動力電池強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)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(shù)法規(guī)EVS-GTR的制修定工作。
中汽中心項目團(tuán)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(shù)據(jù)歸一化處理、強(qiáng)化等效的技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)中的振動譜進(jìn)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(chǎn)品熱失控觸發(fā)概率的差異性,并給出了推薦性的觸發(fā)方法,提出了動力電池一般性熱失控判定準(zhǔn)則,提出了觸發(fā)熱失控后示警功能要求;研究創(chuàng)新具有高重復(fù)性的熱失控觸發(fā)技術(shù),構(gòu)建電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散綜合測評體系,并在全球范圍內(nèi)同步開展面向?qū)嵻噾?yīng)用的動力電池?zé)岚踩詼y試技術(shù)研究及標(biāo)準(zhǔn)化工作,牽頭形成了熱失控?zé)釘U(kuò)散評價國際法規(guī),填補(bǔ)了國際空白,研究成果寫入國內(nèi)首個動力電池領(lǐng)域強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),有效推動標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用。