一、背景与挑战
2008年到2023年,在过去的15年历程中,中国新能源汽车在政策和市场双驱动下经过了培育期、导入期、增长期,实现了销量和渗透率的高速发展。特别是今年7月份第2000万两新能源汽车下线,整体看,这个节点新能源汽车的市场化和规模化达到了非常高的程度,这也是我们在各方面综合实力的体现。
在市场的保有量和新车增量多了之后,当前怎样由高速发展转变到高质量发展?这个过程中有哪些问题?我们认为当前新的市场和应用场景相比以前发生了很大的变化,因此新场景背景下的高质量发展面临的挑战。首先是对新场景的定义,它包括新的技术、新的价格、新的产品、新的服务、新的群体。在当前新的场景下,新能源汽车相对于燃油车的优势显著。但是呢,随着销量的爆发式增长,一些安全和能效的问题开始凸现,主要表显在消费市场的“里程焦虑”和“安全担忧”方面,这也是整个新能源汽车市场高质量发展所必须要解决的2大核心问题。
通过调研,我们发现测试评价技术研究和特色标准开发是助推行业高质量发展的重要动力。消费者的主观需求和企业对产品的开发趋势可以看到,消费需求和产品开发之间有较大的差异性,特别是,现行国行标在优化产品开发、引导消费痛点问题的解决方面存在一定的局限性和滞后性。因此,我们致力于通过测试评价和特色标准来建立沟通消费者和行业之间的桥梁纽带,进一步量化消费需求、服务产品开发。
为了达到这一目标,中国汽研自2010年开始聚焦于测试评价技术的开发,自2019年起开始将测评技术应用于消费者端的评价,特别是自2023年起,我们将更加聚焦能效和安全的测试评价。通过这些年的能力建设,我们致力于面向全行业提供公共的测试评价服务、平台数据共享服务和人才交流服务。通过建立新能源汽车测试评价研究和标准开发综合服务平台,为企业提供产品开发提供数据支持,为消费者选车用车提供参考建议,助推行业高质量的发展。
二、测试评价技术研究
为了更好的开展测试评价技术研究,我们需要知道“里程焦虑”和“安全担忧”这2个消费者痛点问题是怎么分解的。第一,在里程焦虑方面,当前主要是动力电池电池的耐环境性引起了里程焦虑,主要表显在冬季和夏季开空调行驶的过程中出现的里程衰减问题。第二,在安全担忧方面,新能源汽车的自燃问题,又具体可以分为静置自燃、行驶自燃和充电自燃等方面,造成这些自燃事故的原因,是电池受到的电滥用、机械滥用和热滥用导致的。因此,我们在解决方案方面,应对里程焦虑问题,除了车辆节能技术的开发外,热管理技术在新能源汽车上是非常重要的;同时,在安全方面,我们需要结合单车和大数据两个维度,是解释新能源汽车的滥用问题和老化劣变问题。
因此,我们将从能耗和安全两类测试评价技术展开介绍。
首先是能耗测试评价技术。第一,我们提出了单车和大数据比对的整车能耗测评技术,它包括了“单车能耗测试-用户驾驶行为特征样本分析-车群运行全量数据比对”的三层次整车能效测试评价方法,并建立了以车群运行大数据为标尺和评价基础的“中国新能源汽车评价规程”,并在国际上首次融合了单车和大数据对车辆进行评价,打破了以试验室为唯一依据的测评体系。第二,我们提出了整车状态下的动力系统能效测试评价技术,建立了基于稳态工况和顺泰工况的动力系统效率测试方案,从整车环境下实现了对动力系统能效的评价,并建立了能效分级方法,为整车企业评估动力系统能效的等级提供了解决方案和数据支持。第三,我们提出了整车状态下的空调系统能效测试评价技术,在满足乘员舱人体舒适性要求的基础上,以单位容积能效比为评价指标,实现了对整车状态下的空调系统能效的分级评价。第四,我们提出了整车状态下的多源能量流分解测试评价技术,提出了基于时域和数值2个维度的CAN信号相似度算法,解决了CAN信号快速获取的问题,同时构建了基于传感器、数采、信号传输、冷却、供电和上位机系统为一体化的测试装备,通过这些测试技术和装备的集成,突破了实车测试过程中的信号数量限制和同步、同频信号采集处理的瓶颈,打破了国际测试厂商的垄断。第五,我们提出了整车状态下的道路行驶阻力分解测试评价技术,通过该技术,我们在四电机台架上对车辆的风阻、滚阻以及摩擦副的阻力等构成车辆道路行驶阻力的影响因素进行有效和逐级的分解,通过该技术,可以为整车企业进一步优化动力传动链条上的能效提供有效的支撑。第六,除了整车,我们也关注充电装备。例如对于非车载传导式充电设备,我们提出了直流和交流设备的能效评价指标、特殊温度下的判定要求和能效试验方法。