智能汽车时代新难题:要解决的不仅是硬件安全

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智能汽车时代新难题:要解决的不仅是硬件安全

2022年08月08日 13:52 来源:第一财经
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  作者:魏文

  从明星林志颖驾驶特斯拉发生车祸,到一辆雷克萨斯LM发生交通事故时车门无法打开,再到近期不时出现的电动车自燃事件,汽车安全问题一直备受关注。

  在燃油汽车时代,强大的车身结构设计和完善的主/被动安全配置是构成汽车安全的重要基础,用户也惯于通过C-NCAP或CAISI的碰撞测试来衡量产品的安全,碰撞成绩已成为影响部分用户购买决定的重要因素。

  早前,国内曾有多款车型,因碰撞测试出现诸如A柱折断、评分较低等问题,进而影响终端销量,有车企研发人士向记者表示,五星碰撞已成为产品设计的基准之一。然而,在智能化和电动化的浪潮之下,碰撞测试已不再能完全代表汽车安全水平,软件和深度的电气化让汽车安全迎来了众多新挑战。

  J.D. Power中国区汽车产品事业部总经理杨涛表示:“受疫情和芯片等客观因素影响,中国汽车行业面临多重压力。在愈发复杂的市场环境下,中国新能源汽车实现了超预期的高速发展,而逆势高增长的背后,既离不开技术创新的推动,也依托于产品质量的提升。事实上,消费者对新能源汽车的购买往往始于颜值,陷于科技,而最终归于品质,因此各类新能源汽车厂商依然需要重视质量表现,在技术创新和产品品质的双重加持下,才能为新能源车主持续创造价值。”

  电池安全成为新能源车的“达摩克利斯之剑”

  “现在小区地库里面的纯电动汽车越来越多,有的时候我也会想,万一有一辆车自燃引起连锁反应,那这个地库会被烧成什么样。”一位特斯拉车主告诉第一财经记者。

  2019年,某小区的特斯拉Model S曾发生过自燃,并殃及周围多辆豪车。当时,曾有救援人员向记者表示,由于地库通风不畅,地库内温度高达上千度,消防员难以下到地库,只能往里面灌入大量的水降温。

  2021年以来,新能源汽车销量快速攀升。乘联会数据显示,今年6月新能源汽车市场渗透率已达到27.3%,同比去年6月增长12.7个百分点。油价持续上涨,中央及地方的多层级补贴等因素,让越来越多消费者选择新能源汽车。

  但值得注意是,尽管销量和市场渗透率持续提升,外界对于新能源汽车安全性的担忧并未明显下降。近期,记者在走访上海新能源汽车经销商时,多位销售向记者表示,电池安全是潜客重点关注的产品点,此外目前仍有不少小区物业以安全为由,拒绝业主安装充电桩。

  工信部装备工业发展中心主任瞿国春表示:“动力电池是关键环节。”工信部发布的《2022年汽车标准化工作要点》中显示,要启动电动汽车动力蓄电池安全相关标准修订工作,进一步提升动力蓄电池热失控报警和安全防护水平。

  国家应急管理部公布的数据显示,2022年一季度新能源汽车火灾事故数量为640起,同比上升32%,高于交通工具火灾平均(8.8%)增幅,平均每日超7例火灾。

  从起火原因来看,主要包括电池部件老化、外部碰撞、高温天气、电池热失控、高负荷等。其中,用火用电因素所导致的火灾占一半以上,另一大诱因则为外部碰撞起火,而新能源车普遍安装于底盘的动力电池在磕碰后不易察觉,火灾起势快,较难扑灭,危险性高。

  “传统的碰撞五星成绩已经比较普及了,即便是蔚来这样的初创企业,也能在欧洲拿到ENCAP碰撞五星的成绩,但是电池安全仍旧是大部分车企需要解决或者完善的难点。”某电池企业研发人员董军向记者表示,尽管车企使用了很多技术手段提升电池的安全性,但客观来说,目前的电化学体系尚无法完全杜绝电池事故的可能性,电池包外部的损坏,充放电带来的析锂、枝晶等都可能造成风险。

  董军告诉记者,2020年前后,为了提升电池能量密度和电动车续航里程,相当一部车企开始采用811体系的三元锂电池电芯,但811电芯稳定性较差;到如今,安全性较好且成本较低的磷酸铁锂电池市占率大幅提升;部分车企则不再使用811三元锂电芯,改换523、622体系的三元锂电芯,通过CTP、CTC等技术来提升电池包的能量密度。

  多家产业链相关公司已在电化学体系、电池包工艺、BMS管理等主、被动设置上提升电池安全性。近期有报道称,宁德时代、欣旺达及亿纬锂能的磷酸锰铁锂电池已在今年上半年通过电池中试环节,正在送样品给车企测试,宁德时代计划于今年下半年量产该产品。

  华金证券研究所分析认为,与三元正极相比,磷酸锰铁锂具有橄榄石型结构,充放电时结构更加稳定,比三元有更好的安全性和循环稳定性。

  此外,诸如长城、广汽、上汽通用等企业则在电池包中增加安全冗余。以奥特能平台为例,上汽通用在电池包内增加气凝胶、排热阀等,降低热失控的可能。

  智能安全亟待关注

  在中国市场,智能化已经和新能源汽车产生了强关联。随之带来的问题便是,除了动力电池的安全外,智能化所带来的诸多全新功能,其可靠性、安全性以及监管亟待完善。

  在近期林志颖交通事故中,特斯拉隐藏式门把手备受争议。有报道称,据施救者回忆,第一时间并不知道怎样从外部打开车门,如果不是坐在车内的林志颖儿子打开车门,后果不堪设想;今年4月份辽宁亦发生一起特斯拉与其它车辆相撞后的起火事故,在路人施救时,同样发生隐藏式门把手不能弹出的情况。

  有车企研发人员告诉记者,通常来说,隐藏式门把手的安全逻辑和传统机械门把手一致,在车辆判断发生事故或出现气囊点爆等情况下,门把手应当自动解锁或弹出;但在一部分实际案例中,门把手并没有弹出。

  “早前的汽车是一个以机械结构为主的工业品,随着技术的发展,汽车和电子的结合越来越紧密,这让汽车的功能越来越多,使用便利程度也越来越高。但电子产品的可靠性通常是没办法和机械结构相比的。”上述研发人员表示。

  同时智能网联使得汽车成为互联网的一份子,网络安全也成为汽车安全的重要组成部分。

  J.D. Power的研报显示,目前全球市场搭载智能网联功能的新车渗透率约为45%,预计至2025年可达到接近60%的市场规模。2020年,中国智能网联汽车渗透率为15%左右,而2025年市场渗透率有望超过75%,高于全球市场平均水平。这意味着,在未来几年的时间里,中国的智能网联新车市场将迎来井喷。

  此前曾有多位车企研发人员告诉记者,和电脑、手机等传统移动通信产品相比,如今和网络产生越来越深联系的汽车,在网络安全领域“近乎于裸奔”。今年5月,英国一家信息安全公司发文称,通过蓝牙钥匙系统的漏洞侵入特斯拉车辆,并且在10秒钟内可以开走车辆;德国的一位研究人员则表示,通过网络可以控制超过25辆特斯拉的灯光、娱乐等系统。

  360公司发布的《2022智能网联汽车信息安全研究报告》显示,随着互联车辆的数量不断增加,伴随V2X技术(Vehicle to everything,即车对外界的信息交换)的应用,增加了黑客对漏洞利用的入口点。传统形式的网络威胁,如勒索软件,更多针对远程信息服务、车辆组件和车辆本身的汽车特定威胁,导致针对汽车行业的网络攻击数量增加。2020年整车厂、车联网信息服务提供商等相关产业和平台的恶意攻击已达到280余万次。

  J.D. Power调研显示,超过九成(94.6%)受访消费者会有倾向性地选择注重数据安全和保护个人敏感信息的汽车品牌。其中,54.6%的消费者表示“一定会”购买数据安全保障能力强的品牌。

  360公司创始人周鸿祎曾在两会上建议,借鉴传统汽车碰撞测试理念,尽快建立智能网联汽车“数字空间碰撞测试”机制,强制要求在我国境内销售的智能网联汽车都必须通过“数字空间碰撞测试”认证,通过依法合规地对车身网络、车云网络、车数网络、车联网络和车企网络进行渗透测试,发现汽车“云、管、端”全系统数字安全问题,保障汽车出厂安全。

  J.D. Power认为,随着社会对智能网联汽车关注度的提升,数据安全正成为影响消费者购车决策的重要因子,并成为车企智能化竞争的“分水岭”。这意味着,未来,那些在数据安全和个人隐私保护方面有所建树的车企,将更容易建立起新的竞争优势,从而获得更多消费者的青睐。

【编辑:房家梁】
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