
隨著汽車產業向智能化、電動化的大步邁進,商用車在安全與可靠性技術領域正在經歷深刻的變革。
伴隨著我國智能網聯汽車、新能源汽車市場規模持續擴大,智能駕駛安全、汽車網絡安全及新能源車安全等愈發受到關注。而商用車作為交通運輸的重要參與者,其安全性與可靠性技術,成為國家標準法規的關注重點,也是企業研發實力的體現。
3月26日至28日,由中國汽車工業協會主辦、以“開辟新賽道匯聚新動能發展商用車產業新質生產力”為主題的2025商用車產業發展會議在湖北十堰成功舉行,其中在27日下午舉辦的“商用車安全與可靠性技術”主題分會場,邀約政產學研領域專家,從智能駕駛安全、汽車網絡安全、新能源車安全等維度進行交流分享,共商發展大計,為中國商用車高質量發展提供了智力支持。中國汽車工業協會專務副秘書長姚杰主持會議。
“電”“智”時代,商用車安全亟待破局
目前,我國汽車產業正處于變革的浪潮之中,電動汽車成為汽車智能化的理想載體,而智能化又進一步為電動汽車賦能,“電”與“智”技術正顛覆著傳統汽車產業,在這一變革過程中,乘用車走在了商用車前面。
同濟大學汽車學院教授朱西產在演講中提到,對照乘用車電動化發展趨勢,2022年我國乘用車電動化滲透率在突破 1 6 % 的轉折點后,迅速向 5 0 % 滲透率邁進;而在商用車領域,2018年至2024年,我國商用車電動化率從 5 % 提升至2 0 % ,已進入高速增長期。寧德時代新能源科技股份有限公司商用車系統安全經理蒲玉杰預計,2025年我國新能源商用車銷量將達到110萬輛,電動化率接近 3 0 % ;2030年電動化率有望超過70 % 。
在智能駕駛方面,朱西產表示,在乘用車領域L2級自動駕駛去年達到 1 6 % 的滲透率轉折點。今年比亞迪、吉利、奇瑞等車企正在迅速推動智駕平權,這使得L2級智能駕駛滲透率有望大幅提升,預計可能直接達到 3 0 % - 4 0 % 。
談及商用車智能駕駛應用場景,朱西產表示,商用車在智能駕駛方面的進展相對較慢,但在無人駕駛和智能網聯的特定場景中具有獨特優勢,例如礦山、港口等場景。以海拔4000-5000米的高原礦為例,使用無人駕駛車輛可以有效解決“環境惡劣、工人出勤難以保障”這一問題,不僅降低了成本,還具有較高的商業和社會價值。
在快速向“電”、“智”推動的同時,商用車產業也面臨各種來自安全性與可靠性的挑戰。
東軟睿馳副總裁劉威表示,中國商用車市場規模龐大且持續增長,每年新車投入超400萬輛,截至今年初保有量已超4000萬輛。由于商用車運營里程長、事故風險高且具有生產資料屬性,其安全性備受關注。盡管隨著交通安全法規的完善和智能輔助駕駛產品的應用,商用車事故率呈下降趨勢,但疲勞駕駛、危險駕駛和超載現象依舊較為常見,安全治理仍需不斷加強。
智駕汽車科技(寧波)商用車事業部總經理楊騰飛則指出,商用車由于自身物理特性,質量大,發生事故時撞擊力度遠超乘用車,且拉人載貨的特性導致事故后果嚴重,如拉?;窌a生巨大次生災害。其運營場景復雜,不限于結構化道路,作業環境惡劣,疲勞駕駛比例高。在經濟性方面,商用車事故賠償金額比乘用車高出數倍甚至幾十倍,以新能源城配為例,相比燃油車城配,出險次數高6 0 % ,賠付金額高出 7 5 % ,所以對安全性需求極為迫切。
安全技術攻堅:多維度突破關鍵難題
針對商用車安全可靠性問題,與會嘉賓試圖通過多個維度來破解難題。
朱西產認為,智能駕駛自前存在安全問題主要是由以下原因引發:智能駕駛域、緊急避撞域和被動安全域,由三個獨立的開發團隊負責,形成了三套獨立的系統,相互割裂,成為三個未形成閉環的孤島。他認為,只有實現三域融合,才能打造智能汽車極致的智能安全:即智能駕駛域提升MPI,不脫離;緊急避撞域實現全速度段能剎停;碰撞安全域實現碰撞事故無傷亡?!半姟薄爸恰睍r代,安全才是極致的智能。
在朱西產看來,國車重卡技術有待提升,其中卡車智能駕駛中線控制動、線控轉向技術是關鍵。他強調,EMB線控制動技術能夠顯著提升安全性,但目前EMB尚未實現量產。朱西產同時指出,國內治超效果不佳,超載現象破壞了半掛列車的制動力平衡,嚴重影響AEB的正常工作,甚至可能導致車輛折腰事故。目前歐洲MVC多掛車輛在國內尚屬空白,因此治超不能僅僅依靠罰款,還需要研發載貨量大的重型貨車。
在車輛防護方面,他指出卡車下部防護裝置存在諸多問題,后下部防護尤其薄弱。如美國IIHS試驗中,用通用轎車與不同卡車碰撞,發現在 3 0 % 偏重疊率的試驗里,卡車防護裝置大多無法擋住轎車。這一試驗促使美國十幾個卡車公司改進后下部防護裝置,國內卡車企業也應高度重視,積極提升車輛安全性。
在電池系統安全方面,蒲玉杰表示,與乘用車相比,商用車具有獨特的電池需求特性。商用車車型空間大,整車電量需求高,單體電池容量也大。在運營方面,商用車側重經濟性,追求低成本和長服役壽命。其運營場景廣泛且復雜,存在如采礦等特種作業場景,一旦出現安全事件危害巨大,所以對動力電池系統安全性能要求極高?;谶@些特點,市場傾向于選擇磷酸鐵鋰電池作為商用車電動化的主流技術路線。
針對商用車電池安全性能評估與事故分析等問題,蒲玉杰指出,濫用測試和產品安全有著本質區別。濫用測試是在極端條件下對電池性能的邊界探索,通過濫用測試并不代表產品安全。以磷酸鐵鋰電池為例,若設計和工藝控制不到位,仍存在本征安全風險,因此需要高質量的極限設計制造來保障。
據介紹,截至2024年一季度,商用車全球市場電池安全事故率多達數百起,涉及磷酸鐵鋰電池體系。事故原因復雜多樣,包括電池本身設計制造缺陷、電池系統設計不足導致短路、整車端問題以及外部因素耦合。實際事故調查顯示,大部分熱失控難以準確定位到單一原因,往往是內部和外部多因子耦合造成系統性問題。
湖北汽車工業學院黃海波教授圍繞汽車主被動安全技術現狀及展望進行分享。他認為,隨著時間的推移,主被動安全技術呈現融合發展的趨勢,各類安全裝備在商用車上的裝配比例持續攀升,有效提升了車輛的整體安全性。安全技術整合是未來的趨勢,汽車安全技術正從被動向主動、信息安全和生物安全集成化發展,各技術間的融合協同對提升整體安全性能至關重要。
在智能化趨勢下,人工智能、機器學習和大模型與汽車安全技術結合,可更精準預測風險。汽車行業在引入前沿技術時,必須注重技術的穩定性和可靠性,通過嚴格測試驗證、質量控制和反饋機制,確保新技術在實際應用中的安全保障。
測試驗證與架構升級賦能產業安全
在商用車整個生命周期中,商用車電子電氣架構設計跟整車可靠性測試試驗對于保障商用車安全性與可靠性而言尤為重要。
會上,襄陽達安汽車檢測中心有限公司副總工程師伊斯武在分享中圍繞整車可靠性試驗技術,重點闡述了用戶關聯和VPG技術。他指出,整車可靠性驗證仍是汽車開發流程的關鍵部分。根據國標GB/T12678—2021,可靠性指汽車在規定條件和時間內完成規定功能的能力;耐久性是產品在規定使用和維修條件下,達到極限狀態前完成規定功能的能力,二者存在差異。
當前,整車可靠性驗證是以試驗場道路可靠性規范為源頭,從設計階段的數字模型驗證到零部件DV試制階段的臺架可靠性試驗驗證,再到樣車試制后的整車道路可靠性試驗驗證。然而,試驗工程師常面臨“臺架試驗能否有效驗證產品問題”“試驗場一公里相當于用戶行駛多少公里”等諸多質疑。
為解決上述問題,行業采用了用戶關聯方法即依據用戶使用條件開發試驗場道路可靠性規范,并以此為基礎開展CAE仿真、臺架試驗和道路試驗驗證。該方法使各驗證環節與用戶使用條件緊密關聯,確保CAE仿真安全系數真實,臺架問題能在道路上大概率復現。
伊斯武重點介紹了VPG虛擬試驗場技術:VPG集成數字路面模型、輪胎模型和汽車多體動力學模型,在ADAMS環境中構建虛擬仿真平臺,能夠獲取精確動態響應。其技術核心涉及路面掃描建模、輪胎辨識建模和整車建模。為提升整車模型精度,還會進行零部件特征參數測試、KNC測試和道路載荷譜測試。伊斯武說到,VPG的重要價值在于能夠減少整車試驗次數、縮短研發周期、降低研發成本。
招商局檢測車輛技術研究院有限公司智能安全測試研究室主任曾杰則圍繞商用車功能安全開發及測試驗證分享了經驗與思考。從行業趨勢來看,商用車電子電氣架構正從分布式域控向域集中架構發展,未來高端商用車有望采用中央集中式架構,這將帶來功能協調更好、可減少線束使用等優勢。但與此同時,架構的復雜化也引發了諸多風險,如功能安全問題暴露增加、通信錯誤風險上升、單點失效風險加大以及OTA刷寫失敗風險等。
在商乘差異方面,商用車與乘用車在功能安全開發上存在明顯不同。商用車運行場景復雜,多為干線物流或重載運營,導致功能安全問題暴露度更高;其安全目標更側重基礎保障,而非像乘用車兼顧舒適;設計側重點在于轉向、制動等基礎安全冗余設計。商用車功能安全設計面臨著開發成本上升(如芯片等級提高、冗余設計增加成本、團隊培養困難)、設計難度大(需創新設計和專業團隊)以及駕駛體驗受限(如AEB最大減速度受限)等挑戰。
在功能安全測試驗證方面,可控度數據庫建立對確定功能安全等級至關重要,若能精確獲取駕駛員可控度數據,可降低功能安全等級,但商用車因試驗風險大,可控度數據庫建立比乘用車困難。
目前法規多采用附錄審核方式對功能安全進行審查,未來將更嚴格,標準會增多。如乘用車制動系統未來可能強制測試和文件審查,沙盒監管也將促使功能安全深度測試。曾杰強調,功能安全設計對商用車企業是巨大挑戰,需建立完整團隊執行開發、生產、管理流程,但在出口法規中,功能安全設計將成為強制要求,企業應在風險可接受前提下,平衡成本與安全目標。
法規完善推動產品技術創新
除了業內創新,政策法規對改善商用車交通安全問題的引導作用同樣不容忽視。
劉威介紹到,從業者除了主動安全功能類的法規外,同時要關注系統級的功能安全和信息安全類法規。近年來,中國出臺了多項商用車安全法規,如雙預警法規、BSD盲區監測法規,AEB自動緊急制動法規也在穩步推進中。部分法規借鑒歐洲標準并結合中國道路特點進行了優化,例如中國BSD法規融合雷達與AI攝像頭技術,以適應國內混行道路模式。此外,歐盟GSR法規自2024年起在歐盟市場生效,要求新車強制搭載AEB、ISA、ADDW等功能,中國雖未全面強制執行AEB法規,但已開展大量道路測試,BSD、IMOS等法規也在持續完善。
在輔助駕駛技術與產品布局方面,劉威強調輔助駕駛技術創新對提升商用車安全至關重要。
以DMS駕駛員監測系統為例,自2019年在中國市場量產,雖未強制搭載,但已在多家商用車企得到應用。在歐洲,DMS已成為強制法規要求,預計未來1-3年中國也將強制實施。
據了解,東軟睿馳在商用車輔助駕駛產品領域成果豐碩,形成覆蓋法規項及非法規項需求的完整產品矩陣,為商用車企業提供多樣化解決方案。如為適應商用車L2普及趨勢,推出X-Cube3.0,采用深度學習技術支持L2級別輔助駕駛功能。在駕駛疲勞監測方面,東軟睿馳已推出兩代DMS產品;為滿足商用車功能集成需求,推出多功能控制器,整合BSD、DMS、AVM及DVR等功能,主要搭載于商用車出海車型。
在商用車制動系統現狀方面,法規也起到重要推動作用。2015年,GB12676強制要求商用車配備ABS功能;2021年5月1日起,交通部JT/T1178法規規定部分營運載貨汽車、牽引車開始裝配AEB、ESC等。2024年相關修改單預計出臺,屆時所有營運貨車需裝配ESC和AEB,營運牽引車裝配EBS。此外,還有針對ABS、ESC、AEB、EBS等的性能要求和試驗方法標準。
萬安科技股份有限公司副總經理傅直全指出,國內商用車制動系統歷經四個發展階段。其中第三階段雙管路制動系統氣壓ABS;第四階段是雙管路電控氣制動EBS,是目前市場主流,而下一代產品EMB已開始研發和小批量試制應用。
當前市場熱點與關注點在于,常規ABS+ESC系統在牽引車基本標配,其發展方向包括閥類集成(如將繼動閥、ASR閥、ABS閥集成為一體)、控制器集成(底盤安裝且與慣性控制器、閥集成)、支持AEB請求(因成本考慮,ESC可實現AEB功能,但無法滿足ACC減速度要求,存在ESC+AEB配置)。
在電動化與智能化需求方面,電動化進程中EBS需求迫切,但商用車制動系統的未來發展趨勢聚焦于EMB。去年年底,ECER13修訂稿將EMB納入許可范圍并重新定義為電力傳輸制動系統ETBS。。
智駕汽車科技(寧波)商用車事業部總經理楊騰飛指出,從發展的驅動力來看,政策法規是重要推動力量,2018年起,交通部相關法規從客車逐步推廣到卡車,從雙預警發展到AEB。2024年4月,交通部出臺所有中重卡要標配AEB的征求意見稿。同時,技術發展也為AEB提供了有力支持,AI技術、4G及網絡通信技術的成熟,使商用車輔助駕駛達到相對成熟狀態。
據楊騰飛介紹,在商用車AEB的價值金字塔中,底層是基本AEB功能,最基礎的價值是在交通事故發生前制動介入,減少事故發生。中層是防御性駕駛,許多事故源于未做到防御性駕駛,AEB可在此基礎上進一步發揮作用。例如在車速高時跟車過近、路口超齊頭車等典型場景,AEB系統能通過監測前方目標速度和距離,量化風險等級并提醒司機。通過技術手段識別危險場景,如識別路口斑馬線、停車客車等,提醒司機減速,有助于培養司機防御性駕駛習慣。通過構建相關數據模型,能更精準表征駕駛能力,比傳統的急加急減數據更能反映與交通事故的關聯。
展望未來,商用車安全與可靠性技術將持續發展,隨著技術創新的不斷推進和市場法規的逐步完善,商用車將在保障安全的前提下,為社會經濟發展提供更高效、可靠的運輸服務,成為推動行業進步的重要力量。在技術創新方面,新的安全與可靠性技術將不斷涌現,如更先進的傳感器技術、人工智能算法在車輛安全領域的深度應用等。在市場和法規方面,隨著市場接受度的提高和法規的日益完善,商用車行業將迎來更加規范、安全、高效的發展新時代。