基于運行大數據的新能源汽車安全檢驗模式探索與實踐

俞春俊

隨著全球氣候影響對碳中和、碳達峰的要求，控制石化能源的使用和減少排放是道路交通的一項目標，人工智能、大數據、網聯化、電驅動等新技術的發展，對在汽車產業的應用形成強大的支持，汽車正從機械化向電動化、智能化轉變，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，發展量位居世界第一。然而，新能源汽車存在的自燃、失速現象屢屢被曝光，消費者對新能源汽車的安全可靠性仍存在一定的擔心，對新能源汽車的大規模的推廣和使用產生了一定的消極影響。如何處理好新能源汽車的安全與發展，是今后一段時間的一個重要研究課題。

背景與對策

據統計，新近制造的新能源汽車的事故/故障率比傳統機械類汽車高，新能源汽車的運行安全典型問題相對比較突出，而且安全隱患機理不明確；運行風險傳遞周期長、運行安全檢驗耗時長、車輛無損精準檢驗難等都是顯見的問題，運行安全檢驗手段缺失，安全風險的判斷方法尚未建立，這些是新能源汽車面臨的運行安全現狀。

根據國家“放管服”的要求，由公安部、交通部和環保部主導的汽車安全檢驗已完成“三檢合一”，執行統一的國家標準（GB 38900—2020），此標準 2021年 1月 1日開始實施，促進了車檢行業的整合發展，最大限度減少驗車頻次、縮短了驗車時間，減輕了廣大車主的負擔。

但是這個標準的檢驗項目主要針對傳統的機械汽車，對新能源汽車安全檢驗指標要求很少，沒有起到很好的把關作用。

為了能對新能源汽車開展可行的運行安全檢驗，科技部設立了重點專項《新能源汽車運行安全性能檢驗技術與裝備研究》，項目組通過研究已經取得初步的成果，即基于線上車輛的運行大數據進行運行安全診斷，再通過線下機動車安檢機構進行安全性能復核，對新能源汽車進行線上線下一體化的運行安全把關。

首先，建立一組性能參數安全評價閾值，用于判斷新能源汽車在不同參數場景下的運行安全性。性能參數超過一定的閾值，判定為不安全或者存在有安全風險，對于判定為性能不安全的汽車，還要區分需要及時維修或者在定期檢驗中維修和保養。其次，在汽車使用過程中，監測這些性能參數的變化情況，一些參數指標緩慢變化，積累到一定程度后超過了閾值，需要維修、保養。而有一些參數，可能由于特殊使用場景下的缺陷、碰撞、涉水等，某些性能指標突然快速變化超出閾值，需要立即維修，才能保障安全。因此，需要建立一套科學的評價指標體系，對車輛性能參數突變和慢變的問題都能進行診斷，形成新能源汽車運行安全的“體檢表”。最后，根據這個“體檢表”，把線上新能源汽車出現的問題傳到線下進行進一步的確認，如果問題存在，則車輛送到4S 店或維修站進行維修以保障安全。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結合判斷。

探索與實踐

研究制定新能源汽車運行安全的檢驗技術體系，包括“三橫五縱”，“三橫”是技術路線，包括目標、技術路徑/架構和技術方法。“五縱”在目標層面，為5個分項目標，包括線上怎么診斷、打通線上線下的一體化平臺怎么建、線下“年檢”怎么檢、如何把線下檢驗的結果反饋到線上算法，對模型進行優化迭代，最后是對上述目標形成支撐的技術保障。目標確定后，就需要構建實現這些目標的路徑，在線上診斷層面，包括關鍵部件健康狀態評估、整車健康狀態評估；在平臺構建層面，包括檢驗項目生成、跨網數據交互、數據接口的安全管理等；在線下檢驗環節，包括電安全檢驗、關鍵部件安全檢驗、整車安全檢驗；在檢驗結果反饋環節，包括檢驗結果表達、線上線下融合、參數閾值更新；支撐技術目標包括檢驗參數及閾值確定、電池等效模型構建、大數據挖掘與分析、數據采集與處理。最后，在技術方法層面，要研究在每個路徑下需要攻克的一些關鍵技術，完成整體研究框架。綜上，首先基于運行大數據， 把新能源汽車所有可能形成事故/故障的超過閾值的參數指標提煉出來，形成運行安全問題的“體檢表”傳到一體化平臺，一體化平臺再分發給線下，線下安檢機構對線上體檢出的問題進行進一步的檢驗確認，如果確有問題，就把問題車輛送給4S店和維修站進行維修，同時，將檢驗的結果反饋到線上，優化線上的算法，直到模型完善后停止反饋。

第二，研究開發基于新能源汽車安全檢驗的裝備，已開發有電安全、整車安全、車載檢測等設備，這些設備現在都已經通過論證和定型，目前正在試運行，以進一步試驗、迭代。與此同時，對儀器操作人員也進行了相應的培訓。

第三，線下檢驗應依托于現有安檢機構，對現有的安檢機構管理體系從“人—機—料—法—環”這些環節進行改進，即在現有安檢機構的檢驗工位場地內，添加布設新能源汽車的檢驗裝備，把新能源汽車運行安全檢驗的儀器和已有的傳統檢驗設備全部并網運行，形成一個整體的檢驗系統。

以上方法、鏈路是否可行？目前已經做了一些測試、驗證。這里列舉一個較典型的案例，線上檢測出某輛新能源汽車，它的65號電池有一個有電壓分布異常，確定電池存在隱患，在線下通過充電測試，額定容量為150Ah，檢測容量為94.5Ah，容量損失33%，然后到維修站進行維修，發現65#電芯中1#、2#、3#子電芯頂部到鋁巴頂部的距離與66#號電芯存在明顯差異，表明此電池組在制造過程中就出現了焊接偏差，導致部分虛焊，車輛行駛過程中，由于金屬疲勞等原因而突然斷裂，產生掉電現象，長期發展將影響整體電池壽命，也影響車輛動力性能，這就反映了線上線下檢驗出問題的一致，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。

本項目計劃今年在 6個省41個機構開展示范應用，目前已確定在 31個安檢機構、5 個車管所和5個 4S 店開展示范應用，以進一步的驗證和迭代。

下一步，在上述檢驗模式的基礎上，申請制定國家和行業標準，鞏固其成果，最后希望融入國家標準 GB 38900，即在國家大的檢驗體系里，對新能源汽車安全檢測進行充分的補充。

挑戰與展望

對新能源汽車的運行安全檢驗方法正在試行，還存在許多其它方面的挑戰。第一，怎樣獲得及時有效數據，線上檢測需要企業提供車輛的相關性能數據，但是現在很多車企的數據不公開、不統一，甚至存在很大的差異。調研中還發現一些車企車輛性能還處于完善階段，擔心暴露車輛安全問題，會影響車輛銷售，數據本身的安全問題也是考慮因素。

第二，如何構建線上安全評價診斷的安全參數閾值，因為各個廠家的電池、電控等性能指標不一樣，怎樣形成一個科學的、公平的、全面的評價指標體系，才能構建好新能源汽車的安全評價閾值，可能還需要較長時間的磨合和迭代。閾值不能定得太高，報警多往往會處理不及時，存在矯枉過正，車企、用戶都不樂意，也不能定得太低，一些嚴重隱患車輛可能未被檢出，從而影響安全。

第三，現在的安檢的體制機制難以突破，現在的檢驗都在線下完成，由安檢機構負責，由公安機關監管，如果檢驗需要在線上診斷、一體化的平臺轉化，線下的針對性檢測，環節比較多，責任主體由多家單位組成，出了問題由誰負責，突破現有的體制是一個挑戰。

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

加強新能源汽車安全體系建設

4月8日，工信部、公安部、交通運輸部、應急管理部、市場監管總局五部門聯合發布《關于進一步加強新能源汽車企業安全體系建設的指導意見》（以下簡稱《意見》），提出從安全管理機制、產品質量安全、檢測平臺效能等方面綜合提升新能源車整體安全水平，為新能源車創造良好的消費市場環境。

安全是事關新能源汽車產業持續健康發展的第一要務。近年來，新能源汽車安全形勢持續向好，但部分企業安全責任落實不到位、安全事故頻發多發、企業監測平臺形同虛設等問題依然存在；同時，智能化和網聯化的融合發展使新能源汽車安全的內涵和外延發生變化，帶來新的安全問題，全行業必須高度重視，共同研究解決。

新能源汽車企業要切實提高安全責任意識，堅守安全紅線，堅決管好“增量”，努力解決“存量”，不折不扣做好《意見》的貫徹落實。要從安全管理機制、產品質量、運行監測、售后服務、事故響應處置、網絡安全等方面全面增強安全保障能力，加快構建系統、科學、規范的安全體系。各地有關部門要嚴格落實屬地監管責任，行業組織要充分發揮行業自律和技術支撐作用，新能源汽車國家監測平臺要進一步提高服務水平，檢測機構要嚴格做好產品的檢測檢驗工作。

下一步，工業和信息化部將會同有關部門建立聯合工作機制，加強信息共享和聯合懲戒，對存在突出問題的新能源汽車企業下發風險提示函，并依法依規采取約談、公開通報、責令限期整改等措施，切實提升產品安全水平，營造良好環境，保障新能源汽車產業高質量發展。