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新勢力下的碰撞安全該何去何從

2021-10-18 18:09:37·  來源：廣汽研究院集成安全技術(shù)部  
　
汽車行業(yè)電動潮早已來臨，導(dǎo)致造車門檻降低，隨著各大財團紛紛加入造車市場，汽車圈發(fā)生了搶人大戰(zhàn)，但被搶的都是新能源三電開發(fā)以及自動駕駛相關(guān)的工程師，而傳
汽車行業(yè)電動潮早已來臨，導(dǎo)致造車門檻降低，隨著各大財團紛紛加入造車市場，汽車圈發(fā)生了搶人大戰(zhàn)，但被搶的都是新能源三電開發(fā)以及自動駕駛相關(guān)的工程師，而傳統(tǒng)領(lǐng)域工程師，比如車身、底盤、碰撞安全等等這些“擼鐵”工程師，好像并不太受新造車勢力的歡迎。同時，自動駕駛時代的來臨，也顯得碰撞安全工程師好像無用武之地了，碰撞安全擼鐵工程師，是不是就要被行業(yè)淘汰了？
其實不然，造車新勢力主要力量集中在電動車尤其是純電動車領(lǐng)域，電動車嘛，為了解決人們里程焦慮的痛點，主機廠逐步放棄了相對安全的鉛酸電池，開始使用能量密度更高、同時也更不穩(wěn)定的三元鋰電池。這還不夠，在電池包尺寸方面，電池包越做越長，越做越寬，越做越厚，里程確實提起來了，甚至能跑1000公里，跑贏了燃油車。但這個高續(xù)航里程是建立在潛在的高風(fēng)險之下的，也就是電動車的安全問題。
根據(jù)蓋世汽車披露，僅2020年媒體公開報道的汽車起火事故就有124起，不乏一些大廠，多數(shù)案例都是充電過程中起火，或者碰撞后起火，但這些只是表象，絕大多數(shù)案例起火燃燒后已經(jīng)“毀尸滅跡”，無法探尋起火的真正原因。這些原因可能是電池本身固有設(shè)計缺陷，或者軟件系統(tǒng)缺陷、設(shè)備故障、連接松動導(dǎo)致內(nèi)阻增加，或者因發(fā)生過輕微剮蹭導(dǎo)致電池包密封失效進水等。

先不說電池起火的其它深層次原因，單從電池包尺寸角度，從碰撞安全方面來說：
電池包越做越長，正碰后碰更容易被副車架等底盤件擠壓，起火風(fēng)險增加；
電池包越做越寬，側(cè)面柱碰成為一道坎；

電池包越做越厚，最小離地間隙位置變成了電池包，稍不留神就電池包磕底了；


而且磕底工況具有“潛伏期”，假如開電動車在路上，底盤被路面高速彈起的石子擊中，有可能導(dǎo)致殼體開裂，或者上下路肩的時候擠壓到電池包，也容易導(dǎo)致殼體變形，這些問題當(dāng)時可能不會馬上引起起火，但假如車主沒有意識到這些問題，長時間不檢修，模組、線束、銅排長期受擠壓，可能在某個時間段，比如充電或者靜置過程中突然起火。
所有碰撞安全工程師的活就來了，如何更合理的布置機艙高壓電器件、如何更合理的布置高壓線束、以及做車身結(jié)構(gòu)件的設(shè)計優(yōu)化以保護電池包和高壓器件、如何應(yīng)對磕底等等，所以說，新勢力造車時代，碰撞安全依然是不可缺少的重要角色。

再從新造車勢力的另一個方面，自動駕駛領(lǐng)域談?wù)勁鲎舶踩挠梦渲亍?/span>
有了自動駕駛后，可以說是解放了駕駛員，不需要再雙手握緊方向盤，眼觀六路耳聽八方了，這種情況下駕駛員的坐姿就比較放松了，不一定處于標(biāo)準(zhǔn)姿勢，肯定有斜靠著的，有躺著的，有朝后坐著的，這種情況下假如說發(fā)生了碰撞事故，想象一下會發(fā)生什么？

我們來看下面兩個場景
先看一個自動駕駛場景下，駕駛員躺姿臉朝后乘坐，發(fā)生前部碰撞的場景動畫。


再看一個駕駛員正常坐姿，但AEB緊急制動導(dǎo)致乘員前傾，制動不及發(fā)生前部碰撞的場景。


第一步：AEB緊急制動

第二步：制動無法避免碰撞，氣囊點爆


在第二步氣囊點爆過程中，駕駛員頭部已經(jīng)非?？拷{駛員氣囊，此時氣囊點爆，人的頭部將會受到猛烈沖擊，文字可能無法描述猛烈的程度，放張圖感受一下



正常姿態(tài)下氣囊點爆效果 頭部前傾氣囊點爆效果

啥？你說自動駕駛不會發(fā)生事故？
簡直是too young too naïve, 全自動駕駛的和諧號都能相撞，更何況數(shù)量眾多，場景更加復(fù)雜的無軌交通呢？

這種情況下，碰撞安全工程師的活就又來了，只不過現(xiàn)在不是開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)工況的乘員保護，而是要做更全面、更真實的全場景開發(fā)。比如躺姿下的碰撞安全開發(fā)，背靠狀態(tài)下的乘員保護形態(tài)？再先進一點，自動駕駛嘛，肯定是搭載了緊急避撞系統(tǒng)的，那么緊急制動狀態(tài)下的乘員響應(yīng)及保護策略？自動緊急轉(zhuǎn)向避讓下的乘員響應(yīng)及保護策略？另外非標(biāo)準(zhǔn)坐姿下，傳統(tǒng)的安全約束系統(tǒng)應(yīng)該不能有效發(fā)揮作用，我們還需要開發(fā)新的約束系統(tǒng)形式等等。課題多的很，就怕忙不過來。
所以，筆者認(rèn)為，新勢力時代，諸如碰撞安全等傳統(tǒng)領(lǐng)域，并不是無用武之地。一方面我們應(yīng)該在新能源安全方面精耕細(xì)作，讓電動車也無懼碰撞，在細(xì)分層面，電池的碰撞耐受極限還有很大的研究空間。另一方面，在自動駕駛領(lǐng)域，碰撞安全應(yīng)在主被動一體化的集成安全領(lǐng)域下一番功夫，做好主動安全干預(yù)引起的乘員非標(biāo)準(zhǔn)體位下的被動安全保護將會是新的發(fā)展方向。
 
文章：曾繁波
編輯：鄭捷
廣汽研究院集成安全技術(shù)部
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