“如今我們已經(jīng)習(xí)慣了各種碰撞機(jī)構(gòu)對新車的安全打分,廠家也不遺余力的宣稱自己造的車多安全??赡銓ζ嚢踩烤褂卸嗌倭私?,如今它又發(fā)展到什么程度,希望這篇文章能夠給你答案。”
汽車作為交通工具的誕生,改變了人類的出行方式,帶來極大便利的同時(shí),由交通事故引發(fā)人員傷亡,讓我們意識到汽車安全的重要性。安全氣囊最早是在1953年被一名叫赫特里的美國人發(fā)明的,安全帶在1967年才被人接受并廣泛應(yīng)用的,汽車安全越來越被重視起來。新能源的發(fā)展,電池安全也成為新的焦點(diǎn)。如今我們已經(jīng)習(xí)慣了各種碰撞機(jī)構(gòu)對新車的安全打分,廠家也不遺余力的宣稱自己造的車多安全??赡銓ζ嚢踩烤褂卸嗌倭私猓缃袼职l(fā)展到什么程度,希望這篇文章能夠給你答案。
基礎(chǔ)的車身結(jié)構(gòu)安全 你有必要了解
就像人跳高了落地會屈膝一樣,能量緩沖是保護(hù)安全的最佳方式。汽車也一樣,早期人們普遍認(rèn)為車體框架足夠堅(jiān)硬就足夠安全,殊不知,發(fā)生事故最終承受撞擊力量的成了人本身,這顯然是絕對錯誤的。目前的乘用車結(jié)構(gòu)大多為承載式車身和非承載式車身,由于前者行駛更穩(wěn)定、固有頻率低、噪聲小、重量輕,相比后者應(yīng)用更廣泛。
隨之而來的就是其車身強(qiáng)度不及有大梁結(jié)構(gòu)的非承載式車身,在車的四個車輪受力不均勻時(shí),車身會發(fā)生變形。如何保證車身結(jié)構(gòu)的安全性,通過使用不同強(qiáng)度的鋼材,在經(jīng)濟(jì)成本的前提下,保證乘員艙的足夠結(jié)實(shí),汽車前艙、車尾和側(cè)面形成能量緩沖區(qū),增加防撞梁,設(shè)置潰縮變形結(jié)構(gòu)吸收撞擊產(chǎn)生的能量,成為車身安全的主要發(fā)展方向。
為人熟知的中保研與C-NCAP有什么不同
參照Euro NCAP 歐盟新車安全評鑒協(xié)會、美國IIHS(美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會)等機(jī)構(gòu),我國也建立了相應(yīng)的碰撞測試機(jī)構(gòu)督促整車廠商提升車輛的安全性,最為人熟知的當(dāng)屬C-NCAP,不過漸漸的“五星批發(fā)部”的稱呼讓其公信度產(chǎn)生了危機(jī),加之近期中保研的出現(xiàn),讓不少明星車型“露了怯”,汽車安全再成輿論焦點(diǎn)。
C-NCAP從2006年成立,填補(bǔ)了該領(lǐng)域的空白,當(dāng)年首場碰撞測試的10余款車型中,一汽豐田皇冠成為僅有的一款獲得5星評價(jià)的車型,再到如今眾多車型獲得5星評價(jià),不得不說經(jīng)過14年的發(fā)展,C-NCAP確實(shí)起到了督促廠家重視提高自家汽車產(chǎn)品安全性的目的。隨之而來的是車身穩(wěn)定系統(tǒng)得到進(jìn)一步普及,減配防撞梁的行為也越來越少,安全氣囊?guī)缀醭蔀闃?biāo)配,C-NCAP功不可沒。
最近比較熱議的中保研,測試的上汽大眾新帕薩特25%碰撞成績墊底讓其一戰(zhàn)成名。中保研是由保險(xiǎn)協(xié)會牽頭成立,基本杜絕了廠家送測等“作弊”行為的發(fā)生,具備了相對的第三方公正性,同時(shí)對于碰撞測試的標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)整,其中增加了對于低速碰撞的可維修指數(shù),以及25%小面積碰撞,主動安全裝備的表現(xiàn)等細(xì)則,更全面的評估,使得中保研在短短兩年時(shí)間再次將汽車安全話題帶入公眾視野。
當(dāng)然中保研還處于初期階段,細(xì)則規(guī)范還有待進(jìn)一步完善,如近期廣汽本田皓影的碰撞試驗(yàn)結(jié)果烏龍事件,是車輛本身有問題還是測試標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)紕漏,至今還有有最終的官方結(jié)論。
無論是面對爭議也好,還是隨著安全技術(shù)更新也罷,C-NCAP也在積極更新規(guī)程以適應(yīng)和引導(dǎo)汽車安全行業(yè)進(jìn)步,2021年版C-NCAP新規(guī)程將在今年下半年正式發(fā)布。與現(xiàn)行的2018年版相比,2021年版C-NCAP新規(guī)程主要變化為:被動安全部分,正面40%重疊可變形剛性壁障碰撞試驗(yàn)修改為50%重疊移動漸進(jìn)變形壁障碰撞試驗(yàn),并增加側(cè)面柱碰撞試驗(yàn);主動安全部分,增加車道保持輔助系統(tǒng)(LKA)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDW)、速度輔助系統(tǒng)(SAS)、盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)車對車(BSD C2C)試驗(yàn),及前照燈整車性能試驗(yàn)。
汽車安全從被動向主動進(jìn)化
汽車安全一直以來在被動碰撞方面做了很多工作,隨著電氣化、智能化的發(fā)展,主動安全越來越被重視起來。一則視頻形象的展示了主動安全的重要性,一臺沃爾沃S90在經(jīng)過路口時(shí),自動監(jiān)測到有橫穿馬路的騎行者并進(jìn)行了自動避讓,成功化解一場事故的發(fā)生。
當(dāng)然這些技術(shù)是基于數(shù)據(jù)計(jì)算來界定是否出發(fā)主動安全功能工作,存在一定的誤判或者失效,但這個方向就如同當(dāng)年模擬化向數(shù)字化時(shí)代的過渡,汽車上的主動安全設(shè)備精度和實(shí)際表現(xiàn)都在進(jìn)步。
ADAS系統(tǒng)開始普及 為自動駕駛鋪路
越來越多的車輛,包括傳統(tǒng)燃油車以及新能源車型,都開始裝備ADAS系統(tǒng),也就是智能輔助駕駛系統(tǒng),而且最終實(shí)現(xiàn)L5級自動駕駛將是這套系統(tǒng)的努力方向。ADAS的出現(xiàn),相對于被動吸能的車身安全技術(shù)而言,旨在幫助駕駛員完全避免事故,正式開啟了汽車安全技術(shù)有被動吸能向主動預(yù)防進(jìn)化,進(jìn)而大幅減少道路交通事故和相關(guān)的傷亡。這些系統(tǒng)的反應(yīng)速度快于人類,能夠始終保持警惕,通過持續(xù)監(jiān)控車輛周圍環(huán)境、提醒駕駛員危險(xiǎn)路況,并會采取補(bǔ)救措施,如減速或停車。
基于攝像頭的技術(shù)具有更高的可靠性,可適用于多種輔助駕駛應(yīng)用,例如前視、后視和360o環(huán)繞覆蓋;基于雷達(dá)的ADAS,支持盲點(diǎn)探測和避免碰撞等功能。這些系統(tǒng)結(jié)合來自多個傳感器(例如攝像頭、雷達(dá))的輸入,以及這些輸入的整合結(jié)果,向駕駛員提供最有意義的信息。這些系統(tǒng)的其他部件是實(shí)現(xiàn)自主駕駛的關(guān)鍵因素。
目前大部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的功能包括:LDW車道偏離、FCW前車防撞、PD行人識別、AEB主動剎車等,據(jù)美國IIHS(美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會)的研究,主動剎車系統(tǒng)能減少27%的追尾車禍;盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)可以讓車道變換時(shí)的碰撞事故下降14% ;車道偏離警告系統(tǒng)可以減少約21%的致命車禍。
特斯拉 攝像頭范圍有限
近日,特斯拉Model 3的一起交通事故再次引發(fā)對于“自動駕駛”的討論。事情的起因:特斯拉車主稱,“正常行駛的特斯拉Model 3,開啟AutoPilot完全自動駕駛功能,在深圳南坪快速東行方向道路上行駛,右前方行駛的渣土車突然并道而來,而他的Model 3在自動駕駛系統(tǒng)的控制下,非但沒有停下來,反而加速沖了上去?!?/p>
針對此次事故,特斯拉認(rèn)為,即使開啟了自動駕駛系統(tǒng),為安全起見,車主也要時(shí)刻專注于駕駛。“就目前來說,自動駕駛技術(shù)還沒有達(dá)到完美的階段,對車輛駕駛負(fù)主要責(zé)任的依舊是駕駛員,駕駛員應(yīng)該保持對駕駛的專注度?!?/p>
特斯拉官方的回應(yīng)還是比較客觀的,在目前法規(guī)范圍內(nèi),駕駛員完全脫手本身有責(zé)任,而我們要說的是目前特斯拉裝備的ADAS功能探頭還處于早期階段產(chǎn)品,對于可識別范圍等情況都有局限性,基于此的自動駕駛技術(shù)顯然還不能夠覆蓋目前復(fù)雜的路況環(huán)境,駕駛員依然要進(jìn)行主要判斷。慶幸此次事故并非發(fā)生人員傷害,也為ADS系統(tǒng)的進(jìn)步和發(fā)展提供了更多現(xiàn)實(shí)的參數(shù)依據(jù)。
飛度 首次采用了超廣角探頭
即將于8月上市全新飛度似乎發(fā)出了這一信號,ADAS系統(tǒng)或?qū)⒂瓉砥占?。其所配備的Honda SENSING系統(tǒng),首次采用了超廣角探頭,對于前側(cè)方可能發(fā)生的潛在碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行把控,例如常見的正前方障礙,橫向穿行的自行車、行人等,甚至在夜間光線不好的環(huán)境下同樣具備有較高的可識別性。作為一款合資品牌入門級小型,配備ADAS系統(tǒng)在國內(nèi)市場尚屬首次,也意味著會有越來越多的品牌和廠商將主動安全裝備納入未來的新車中。
通用汽車的Super Cruise
通用汽車也在進(jìn)一步推廣旗下的Super Cruise,可以理解成是由自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、藍(lán)線保持系統(tǒng)、以及駕駛員注意力保持系統(tǒng)三部分構(gòu)成??梢詤f(xié)助用戶適應(yīng)特定條件下的高速公路無人駕駛。從2020年開始,通用汽車計(jì)劃每六個月推出一款搭載Super Cruise的車型,持續(xù)到2021年底,這意味著兩年內(nèi)將推出四款新車型。
新能源除了關(guān)心續(xù)航 電池安全同樣重要
新能源發(fā)展是大勢所趨,尤其以純電驅(qū)動最為廣泛,除了提升續(xù)航,動力電池組的安全性顯得尤為重要。由工業(yè)和信息化部組織制定的《電動汽車安全要求》、《電動客車安全要求》和《電動汽車用動力蓄電池安全要求》三項(xiàng)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布,將于2021年1月1日起開始實(shí)施。
其中動力電池安全要求標(biāo)準(zhǔn)文件由工信部和寧德時(shí)代、國軒高科、卡耐新能源、力神電池、比亞迪、微宏動力以及北汽新能源、蔚來汽車等單位參與起草,此次標(biāo)準(zhǔn)增加了電池系統(tǒng)熱擴(kuò)散試驗(yàn),要求電池單體發(fā)生熱失控后,電池系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)不起火不爆炸,為乘員預(yù)留安全逃生時(shí)間。
動力電池必須通過包括穿刺、碰撞、浸泡、火燒等13大類的安全試驗(yàn),嚴(yán)苛的測試遠(yuǎn)超用戶的實(shí)際使用場景。各個廠家除了與電池供應(yīng)商合作以外,也在電池封裝技術(shù)、BMS電池管理系統(tǒng)方面進(jìn)行創(chuàng)新,在滿足電池安全國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下,實(shí)現(xiàn)了各具特色的電池安全性。
蜂巢能源的無鈷電池
蜂巢能源的無鈷電池產(chǎn)品開創(chuàng)了動力電池的新品類,具備容量更高、壽命更長、安全性更好的特性,解決了電動汽車?yán)m(xù)航、電池衰減和安全三大痛點(diǎn)。蜂巢能源的無鈷電池產(chǎn)品,采用疊片工藝,矩陣式PACK設(shè)計(jì),能量密度提升5%,循環(huán)壽命提升10%,實(shí)現(xiàn)0.25s/pcs,同一時(shí)間可疊兩片極片。
在實(shí)現(xiàn)高續(xù)航的同時(shí),蜂巢能源的NMx無鈷電池產(chǎn)品已經(jīng)通過了國標(biāo)和歐標(biāo)的全部安全性測試,在安全性能優(yōu)于三元電池,以熱穩(wěn)定方面為例,輕松通過150℃的熱箱實(shí)驗(yàn)。蜂巢能源的無鈷電池產(chǎn)品開創(chuàng)了動力電池的新品類,具備容量更高、壽命更長、安全性更好的特性,解決了電動汽車?yán)m(xù)航、電池衰減和安全三大痛點(diǎn)。
比亞迪的刀片電池
比亞迪研發(fā)的刀片電池形如刀片,因此得名。其本質(zhì)上還是磷酸鐵鋰電池,比亞迪通過匹配磷酸鐵鋰電池單體結(jié)構(gòu)的扁平化技術(shù)和電芯直接成組方案,大幅提升了電池的成組效率和空間利用率。磷酸鐵鋰電池本身的自燃溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于三元電池。通過比亞迪特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得刀片電池散熱面積比較大,所以刀片電池產(chǎn)熱的能力相對下降。
刀片電池采用扁平化鋁合金外殼和疊片工藝,具有很高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,同時(shí)比亞迪將電芯拉長,并固定在電池包的邊框上,這樣電芯既是能量體,又可以作為電池包的結(jié)構(gòu)梁,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大幅提升了電池系統(tǒng)耐機(jī)械沖擊和擠壓的能力。刀片電池將磷酸鐵鋰電池的體積能量密度提升了50%,并且能夠輕松通過在國標(biāo)中已經(jīng)取消的測試——針刺測試。刀片電池很好地遏制了自燃風(fēng)險(xiǎn)。
榮威R ER6采用大模組封裝方式
榮威R ER6使用NCM523電池組以大模組封裝方式,保證電池安全的基礎(chǔ)之上進(jìn)行電池能量密度的擴(kuò)容。它把多個標(biāo)準(zhǔn)模組打散再集成的定制化大模組方案,大幅減少零件數(shù)量以及零件安全連接需求空間,進(jìn)一步提升集成效率、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。實(shí)現(xiàn)體積能量密度提升34%,電池包僅靠523電芯,就把能量密度高做到180Wh/kg,與上一代產(chǎn)品相比,質(zhì)量能量密度提升了15%。
電池安全永遠(yuǎn)具備最高優(yōu)先級,上汽在ER6設(shè)計(jì)中選擇了成熟穩(wěn)定的NCM523電芯、硅膠復(fù)合材料和玻纖材料組成的雙層防火罩,并設(shè)置了平衡閥、防爆閥構(gòu)建疏堵結(jié)合的排氣通道。通過BMS電池管理系統(tǒng)和熱失控報(bào)警機(jī)制,對電池溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控,有效延緩熱蔓延過程,降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
總結(jié):汽車依然是日常出行的主要交通工具,日益進(jìn)步的安全技術(shù)和逐漸提高的安全意識,汽車無論是從傳統(tǒng)能源時(shí)代向新能源時(shí)代發(fā)展,亦或是從人工操作到自動駕駛進(jìn)化,車輛本身的安全技術(shù)應(yīng)用以及周邊參與交通安全設(shè)施的改善,都在保障人類安全出行。相比早期的車身被動安全吸能保護(hù),如今向全面主動安全進(jìn)化,避免不安全的事件發(fā)生成為新的發(fā)展方向。
(責(zé)編:劉明亮) 文 | 新浪汽車