優(yōu)化我國(guó)新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系的思考

文圖｜姜良維

近年來(lái)，我國(guó)高度重視并大力發(fā)展新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已連續(xù)7年穩(wěn)居世界第一。據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，截至2022年9月底，全國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá)1149萬(wàn)輛，保持快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。自2017年以來(lái)，我國(guó)對(duì)新能源汽車(chē)實(shí)施了在線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，為新能源汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量提升及安全管控積累了成功經(jīng)驗(yàn)。

一、監(jiān)測(cè)體系

隨著新能源汽車(chē)迅速普及而暴露出來(lái)的新能源汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量及運(yùn)行安全問(wèn)題日益嚴(yán)峻，工業(yè)和信息化部為此提出構(gòu)建新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系的要求，即以新能源汽車(chē)企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)、地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)、國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)品環(huán)節(jié)和運(yùn)行過(guò)程的嚴(yán)格管控。其中，企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)出廠(chǎng)的新能源汽車(chē)產(chǎn)品及安全狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，將營(yíng)運(yùn)新能源汽車(chē)相關(guān)安全狀態(tài)信息上傳至地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)，并關(guān)聯(lián)國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)；地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)時(shí)接收來(lái)自新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)發(fā)的轄區(qū)營(yíng)運(yùn)新能源汽車(chē)行駛里程、充電量、“三電”故障等信息；國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)和地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)的日常監(jiān)督和運(yùn)行核查，并按控制命令調(diào)閱新能源汽車(chē)的安全運(yùn)行信息。

圖1 新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系

如圖1所示，企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)負(fù)責(zé)管理本企業(yè)的全部新能源汽車(chē)，地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)負(fù)責(zé)管理本轄區(qū)的充電樁和營(yíng)運(yùn)新能源汽車(chē)，國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)負(fù)責(zé)監(jiān)管全國(guó)新能源汽車(chē)。經(jīng)過(guò)近五年的實(shí)踐，目前國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)已匯聚新能源汽車(chē)超900萬(wàn)輛、日匯聚車(chē)輛監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超百億條，對(duì)新能源汽車(chē)安全運(yùn)行發(fā)揮了不可或缺的作用。然而，我國(guó)新能源汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜、事故成因涉及面寬，以《中國(guó)新能源汽車(chē)大數(shù)據(jù)研究報(bào)告(2021)》(ISBN 978-7-111-68327-8)中的新能源汽車(chē)“著火”事故率0.03‰～0.07‰計(jì)算，全國(guó)“著火”的新能源汽車(chē)在550輛以?xún)?nèi)，而據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局統(tǒng)計(jì)，2021年全國(guó)新能源汽車(chē)著火事故約3000起。從某程度上說(shuō)，現(xiàn)有新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系中監(jiān)測(cè)內(nèi)容還有不到位的地方。

二、監(jiān)測(cè)內(nèi)容

依據(jù)工信部裝〔2016〕377號(hào)文件規(guī)定，自2017年1月1日開(kāi)始，新出廠(chǎng)的新能源汽車(chē)需安裝車(chē)載終端，用于對(duì)新能源汽車(chē)整車(chē)及其“三電”運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)上傳到所屬的企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。同時(shí)，企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)將營(yíng)運(yùn)的新能源汽車(chē)監(jiān)控信息實(shí)時(shí)提交到車(chē)輛注冊(cè)地的地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)，并將所有新能源汽車(chē)的監(jiān)控信息匯聚到國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)。其中，匯聚到國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)的新能源汽車(chē)監(jiān)控信息時(shí)間應(yīng)不超過(guò)30s一次，但當(dāng)新能源汽車(chē)出現(xiàn)“駕駛員應(yīng)立即停車(chē)處理或請(qǐng)求救援的故障”的“3”級(jí)故障時(shí)，企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)應(yīng)向國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)提交故障發(fā)生時(shí)間點(diǎn)前后30s的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)且信息采樣周期不大于1s。

表1 常用的新能源汽車(chē)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)項(xiàng)

按照GB/T 32960國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)新能源汽車(chē)的監(jiān)測(cè)包括整車(chē)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燃料電池、發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)輛位置、極值、報(bào)警等數(shù)據(jù)項(xiàng)。其中，整車(chē)數(shù)據(jù)包括車(chē)輛狀態(tài)、運(yùn)行模式、充電狀態(tài)、累計(jì)里程、行駛速度、擋位與絕緣電阻、總電壓和總電流、荷電狀態(tài)與轉(zhuǎn)換器狀態(tài)等；驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)據(jù)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)個(gè)數(shù)及其狀態(tài)；燃料電池?cái)?shù)據(jù)包括燃料電池電壓與電流、燃料消耗率、燃料電池溫度探針個(gè)數(shù)及其溫度等；發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)包括曲軸轉(zhuǎn)速、燃料消耗率、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)等；車(chē)輛位置數(shù)據(jù)包括定位狀態(tài)、經(jīng)度與緯度；極值數(shù)據(jù)包括最低電壓電池子系統(tǒng)號(hào)及單體代號(hào)、最高電壓電池子系統(tǒng)號(hào)及單體代號(hào)、最低溫度的子系統(tǒng)號(hào)與探針單體代號(hào)及溫度值、最高溫度的子系統(tǒng)號(hào)與探針單體代號(hào)及溫度值、電池單體電壓最高值及最低值；報(bào)警數(shù)據(jù)包括報(bào)警等級(jí)與報(bào)警標(biāo)志、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)故障、可充電儲(chǔ)能裝置故障等。同時(shí)，新能源汽車(chē)車(chē)載終端需在國(guó)家、地方、企業(yè)三級(jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)中在線(xiàn)注冊(cè)，注冊(cè)內(nèi)容包括車(chē)載終端SIM卡ICCID編號(hào)、車(chē)輛VIN、車(chē)輛型號(hào)、最高車(chē)速、純電續(xù)駛里程等信息，以便監(jiān)測(cè)平臺(tái)向車(chē)載終端發(fā)送查詢(xún)、設(shè)置及控制命令。如表1所示，從表述新能源汽車(chē)行駛特征和運(yùn)行狀態(tài)來(lái)說(shuō)，15項(xiàng)新能源汽車(chē)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)項(xiàng)即可。

三、優(yōu)化思考

面向碳中和，推動(dòng)新能源汽車(chē)車(chē)能融合、車(chē)路協(xié)同、車(chē)網(wǎng)互聯(lián)是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展長(zhǎng)期規(guī)劃中的重要內(nèi)容，國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中明確，到2025年新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量占比將達(dá)到20%左右。據(jù)初步預(yù)判，到2025年，全國(guó)新能源汽車(chē)擁有量將突破3000萬(wàn)輛，屆時(shí)平臺(tái)軟硬件支撐能力將明顯不足。因此，我國(guó)現(xiàn)有的新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系亟待進(jìn)一步優(yōu)化完善。

一是明確故障告警等級(jí)和細(xì)化故障應(yīng)對(duì)舉措。按照GB/T 32960國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，報(bào)警等級(jí)“0”表示無(wú)故障，報(bào)警等級(jí)“1”表示不影響車(chē)輛正常行駛的故障，報(bào)警等級(jí)“2”表示影響車(chē)輛性能需駕駛員限制行駛的故障，報(bào)警等級(jí)“3”表示駕駛員應(yīng)立即停車(chē)處理或請(qǐng)求救援的故障。但新能源汽車(chē)結(jié)構(gòu)有別于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)，其獨(dú)特的電池、電機(jī)、電控往往產(chǎn)生眾多的新能源汽車(chē)安全隱患。新能源汽車(chē)常見(jiàn)的故障報(bào)警標(biāo)志內(nèi)容多達(dá)19項(xiàng)，包括溫度差異報(bào)警、電池高溫報(bào)警、電機(jī)溫度報(bào)警、轉(zhuǎn)換器溫度報(bào)警、電機(jī)控制器溫報(bào)警、制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警、轉(zhuǎn)換器狀態(tài)報(bào)警、高壓互鎖狀態(tài)報(bào)警、荷電狀態(tài)過(guò)低報(bào)警、荷電狀態(tài)過(guò)高報(bào)警、荷電狀態(tài)跳變報(bào)警、儲(chǔ)能裝置過(guò)充、儲(chǔ)能裝置過(guò)壓報(bào)警、儲(chǔ)能裝置欠壓報(bào)警、儲(chǔ)能系統(tǒng)不匹配報(bào)警、單體電池一致性差報(bào)警、單體電池過(guò)壓報(bào)警、單體電池欠壓報(bào)警、絕緣報(bào)警。鑒于形成這些故障報(bào)警的原因極其復(fù)雜，而地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)和國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)的運(yùn)管人員不可能跟企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的人員一樣具有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，故難以全方位理解新能源汽車(chē)故障報(bào)警內(nèi)容及報(bào)警等級(jí)，建議修訂相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步對(duì)這些報(bào)警內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，并明確具體應(yīng)對(duì)措施供相關(guān)人員參考。這既是新能源汽車(chē)提檔升級(jí)的外部要求，又是新能源汽車(chē)故障信息化防控的內(nèi)在要求。

二是豐富地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)內(nèi)容和整合轄區(qū)車(chē)輛監(jiān)管力量。按照GB/T 32960國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)只對(duì)營(yíng)運(yùn)新能源整車(chē)及充電樁進(jìn)行監(jiān)測(cè)。無(wú)錫市新能源汽車(chē)及充電設(shè)施運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)由無(wú)錫市工業(yè)和信息化局建設(shè)、國(guó)電無(wú)錫分公司下轄企業(yè)負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，值班人員實(shí)施7×24小時(shí)工作制，但目前只接入充電樁、部分新能源公交車(chē)及客運(yùn)汽車(chē)，而無(wú)錫市實(shí)際擁有的新能源汽車(chē)數(shù)量已經(jīng)超過(guò)11.5萬(wàn)輛。事實(shí)上，地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)的“天網(wǎng)”“天算”“天智”能力并沒(méi)有得到充分釋放，況且除部分充電樁外，所有接入地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)的新能源汽車(chē)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)也在國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)中重復(fù)體現(xiàn)。換句話(huà)說(shuō)，如果不建設(shè)地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)，地方部門(mén)共享應(yīng)用國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)也是可行的，這一點(diǎn)已通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“基于端網(wǎng)云的國(guó)家新能源汽車(chē)安全運(yùn)行協(xié)同防控平臺(tái)”項(xiàng)目在無(wú)錫、嘉興等地的示范應(yīng)用得到驗(yàn)證。從江蘇各地市所建的地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)來(lái)說(shuō)，進(jìn)一步擴(kuò)大新能源汽車(chē)接入覆蓋面甚為必要，而地方工業(yè)和信息化部門(mén)因受職責(zé)限制，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)各類(lèi)新能源汽車(chē)運(yùn)行管理，亟需交通、交管等部門(mén)的密切配合才行，甚至需要當(dāng)?shù)卣雒娌庞锌赡芡瓿奢爡^(qū)新能源汽車(chē)全量接入目標(biāo)，但在當(dāng)前國(guó)家“放管服”政策要求下，對(duì)新能源汽車(chē)進(jìn)行多方監(jiān)測(cè)又似乎不妥。因此，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)高速發(fā)展并不斷創(chuàng)新的今天，原有新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系也應(yīng)不斷完善并積極賦能提質(zhì)。這既是社會(huì)資源高效節(jié)約發(fā)展的外部要求，又是新能源汽車(chē)普及應(yīng)用的內(nèi)在要求。

圖2 新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D

三是構(gòu)建完備的閉環(huán)監(jiān)測(cè)體系和形成以人為本的服務(wù)機(jī)制。新能源汽車(chē)的產(chǎn)品質(zhì)量及運(yùn)行安全涉及整車(chē)、車(chē)載電池、車(chē)載電機(jī)、車(chē)載終端及其配套企業(yè)，還與市場(chǎng)流通、車(chē)輛銷(xiāo)售、車(chē)輛保險(xiǎn)、車(chē)輛管理、車(chē)輛檢測(cè)、車(chē)輛行駛、車(chē)輛停放、車(chē)輛充電、車(chē)輛運(yùn)維、信息通訊、車(chē)輛救援、車(chē)輛報(bào)廢等環(huán)節(jié)相關(guān)。這些環(huán)節(jié)與運(yùn)輸、銀行、保險(xiǎn)、交管、質(zhì)檢、道路、建設(shè)、供電、交通、通信、消防、商務(wù)、財(cái)稅、發(fā)改等部門(mén)職責(zé)息息相關(guān)，如圖2所示，僅靠工信和科技部門(mén)無(wú)法實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)閉環(huán)管理。目前，國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)已有交管、行駛、停車(chē)、充電等相關(guān)數(shù)據(jù)，但還缺少車(chē)險(xiǎn)、車(chē)檢、維修等數(shù)據(jù)，針對(duì)新能源汽車(chē)的服務(wù)數(shù)據(jù)更是空白。而對(duì)車(chē)輛擁有者來(lái)說(shuō)，如果能及時(shí)知道新能源汽車(chē)安全暢通的行駛路線(xiàn)、每天行駛過(guò)程中的得失，則必將有助于良好行車(chē)習(xí)慣的養(yǎng)成。因此，在以人為本的今天，如果能在國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)基礎(chǔ)上形成車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)、車(chē)輛擁有者、車(chē)輛安全管理部門(mén)、車(chē)輛服務(wù)行業(yè)等各方共享的新能源汽車(chē)云服務(wù)App，特別是讓新能源汽車(chē)駕駛?cè)穗S時(shí)隨地了解車(chē)輛行駛特征，則必將提升我國(guó)新能源汽車(chē)安全運(yùn)行協(xié)同管控水平，也有利于防控新能源汽車(chē)著火事故發(fā)生。這既是保障交通安全暢通的外部要求，又是打造社會(huì)文明和諧交通環(huán)境的內(nèi)在要求。自2021年5月起，國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)已為無(wú)錫市11.5萬(wàn)輛新能源車(chē)輛、151種車(chē)型提供了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)送滬寧高速無(wú)錫段新能源汽車(chē)車(chē)輛位置數(shù)據(jù)1988.4萬(wàn)條、整車(chē)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)10.6萬(wàn)條、零部件風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)2702.4萬(wàn)條，為預(yù)警嚴(yán)重影響路面交通安全以及重點(diǎn)違法的新能源汽車(chē)發(fā)揮了重要作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量及運(yùn)行安全問(wèn)題，對(duì)新能源汽車(chē)進(jìn)行全方位、立體化的監(jiān)測(cè)十分必要。構(gòu)建科學(xué)有效的新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系，切實(shí)要求在實(shí)踐中不斷優(yōu)化新能源汽車(chē)企業(yè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)、地方監(jiān)測(cè)平臺(tái)、國(guó)家監(jiān)測(cè)平臺(tái)的功能定位及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。從車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)、車(chē)輛擁有者、車(chē)輛安全管理部門(mén)、車(chē)輛服務(wù)行業(yè)的實(shí)際需求出發(fā)，進(jìn)一步優(yōu)化新能源汽車(chē)監(jiān)測(cè)平臺(tái)精細(xì)化功能并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化定位，是確保對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)品全環(huán)節(jié)和運(yùn)行全過(guò)程嚴(yán)格管控的關(guān)鍵所在，構(gòu)建實(shí)戰(zhàn)實(shí)用的新能源汽車(chē)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系已迫在眉睫、時(shí)不我待，亟需從技術(shù)及機(jī)制上有所突破、有所作為。