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中国汽车安全产业迎来高速发展期
时间:2016-11-03 10:34:00
   

 作者:左培文,高级工程师,中国汽车技术研究中心汽车技术情报研究所领域专家;李育贤,工程师,中国汽车技术研究中心汽车技术情报研究所。

  一中国汽车安全形势发展现状

   (一) 道理交通安全形势与面临的新挑战

   当前,中国处于经济中高速发展阶段,道路交通运输体系在很长一段时期内仍将是客货运输的主要方式。道路网作为陆基运输的载体,虽然已达到一定密集程度,但是附属于其上的安全设施仍有较大完善的空间。中国道路交通运输体系仍然存在诸多问题,主要表现在以下几个方面。

   首先,低安全性能车辆占比较高。从近年道路交通事故情况来看,一些车辆安全性能不高,交通安全隐患突出主要表现在:①低档客货车技术状况不良、安全装备不全等容易因行驶系统失稳、转向系统失灵、制动系统失效等问题发生道路交通事故。②载客汽车车身结构强度差、乘员座椅安装强度低,发生碰撞或坠车事故时发生严重变形,不能起到有效保护作用,甚至加重人员伤亡。③载货汽车非法改装问题突出,一些地区非法改装已成规模,大量改装企业与汽车销售企业、运输企业等合作,实行销售、改装、挂靠一条龙服务。此外,一些地区以发展新能源汽车为由,未经审批大量生产操纵稳定性差、碰撞安全性不达标的低速电动车。

   其次,驾驶人安全文明素质不高,交通管理力度不足。机动车驾驶人超速超载、不遵守交通信号、不系安全带等违法行为多发,行人、非机动车不按规定走人行道和非机动车道现象大量存在,“中国式过马路”现象普遍。面对繁重的交通管理任务,交通管理力度明显不足。

   最后,道路基础设施安全性有待提升。近年来,中国公路建设速度快、规模大,然而整体安全条件不高,交通安全设施不足,安全隐患突出,主要表现在:①低等级、高风险的公路占比较高。②道路安全设施缺乏问题较为突出。临水临崖、陡坡急弯路段防护栏、防撞墙、减速设施缺损,道路标识标线设置不规范、不齐全问题仍然存在。③道路安全设施与道路建设同时设计、同时施工、同时投入使用的“三同时”制度有待进一步落实。

   从中国道路交通安全面临的风险来看,中国道路交通安全总体形势处于相持阶段,发展特征总体符合普遍规律。从横向比较来看,基本处于机动化发展期的初期,涉及人员伤亡的道路交通事故总量和导致的死亡人数呈逐年微幅下降趋势,但包括简易事故在内的道路交通事故总量仍在上升。

   随着道路交通基础条件、机动车保有量及组成结构、出行目的和方式等因素的改变,道路交通事故风险逐渐呈现分散多元化趋势,防范难度进一步加大。主要表现为:①肇事主体由正规客运公司向小企业、个体消费者转变。②事故多发道路由主干公路向农村山区道路、施工路段转移。③旅游出行途中的交通安全风险凸显。旅行活动组织方既有旅行社,也有个人,经营主体的分散增加了事故风险和防范难度。

   (二) 道路交通安全研究逐步深入,事故形态分布引起重视

   截至2014年12月,上海联合道路交通安全科学研究中心(SHUFO)已有1147个详细事故案例信息,包含2246个参与方,涉及1756辆汽车和2482个人员。基于SHUFO的道路交通事故数据库,可以从事故类型、事故形态、事故原因、事故后果等方面综合分析,得到以中国上海市嘉定区为研究样本的中国城市事故内在和外在特征,支持寻找道路交通事故发生的规律并探究其内在成因。

   道路交通事故的内在特征主要表现在以下几个方面:①在道路交通事故的参与者中,男性比例比女性高。②在所有伤亡人数的年龄分布中,受伤人员主要集中在21~35岁,而死亡人员中老年人的比例明显提高。③在参与者的交通方式分布中,机动车是最主要的参与主体。④在事故前的运动状态中,超过70%的为直行,其次为左转。⑤多数道路交通事故发生在分叉路口和普通路段上。⑥多数道路交通事故发生在机动车道上。⑦多数道路交通事故发生在晴天,随着天气恶劣情况的加重,每起道路交通事故的死亡人数不断上升。

   道路交通事故的外在特征主要表现在以下几个方面:①道路交通事故主要发生在18~21点,其中21点是死亡事故发生最多的时间;②有中心隔离道路条件下的道路交通事故总量明显少于无中心隔离道路条件下的道路交通事故总量;③在道路交通事故类型分布中,主要是发生在交叉路口的侧面碰撞事故以及沿道路方向的单车事故;④从道路交通事故伤亡率来看,平均每起道路交通事故的受伤率基本都在70%以上。

   通过道路交通事故深入研究可以发现,汽车安全不仅仅是汽车自身能够解决的课题。汽车安全涉及到交通设施建设、法律法规、行业标准、安全教育、医疗救援、保险、公共政策等多方面内容,解决汽车安全问题是一个系统性的工程,而道路交通事故研究则可以为系统工程的研究构建出最根本的研究基础。

   (三) 汽车安全标准法规建设

   作为推动汽车技术进步的重要力量,标准法规的制修订受到了政府、汽车企业、零部件企业等汽车产业链上各方的重视。汽车安全相关标准的制定和实施在促进中国汽车安全技术水平提升方面发挥了巨大的作用。2015年,中国汽车安全标准体系建设呈现出以下几方面的特点。

   第一,被动安全标准体系趋于完善。从1990年开始,中国汽车被动安全标准经历了由汽车零部件被动安全要求开始,逐步发展到整车系统被动安全要求,再到道路参与者的全方位立体保护要求三个阶段。经过20多年的发展,中国强制性被动安全标准已经有28项,逐步建立了从零部件到系统以及整车层级的汽车被动安全标准体系。中国被动安全标准体系已经趋于完善。而在制动标准体系方面,随着GB 12676–2014的配套标准《商用车辆缓速制动系统性能试验方法》的研究与制定,中国汽车制动标准体系也已经得到完善。

   第二,汽车行人碰撞保护标准得到重视。随着中国汽车被动安全标准体系的趋于完善,与其密切相关的汽车乘员安全技术发展迅速。与之相比,汽车行人碰撞保护标准发展较为缓慢,随着社会的不断进步,行人这一弱势群体受到越来越多的关注,汽车行人碰撞保护能力受到消费者的更多重视。因此,汽车行人碰撞保护标准制修订工作亟需加快推进。

   第三,随着汽车技术的不断进步,汽车行业亟需相关标准法规出台。汽车电子技术的不断发展,使得电气器件、电子设备、可编程电子器件在汽车上大量应用,随之带来的相关产品的功能安全问题逐渐凸显。ISO 26262《道路车辆功能安全》标准已经于2011年底发布,要求零部件或安全相关控制系统在发生失效时使受控设备可靠地进入并维持安全状态,避免对人员或环境造成危害。而推荐性国家标准《道路车辆功能安全》目前正在制定当中,其征求意见稿已经发布。

   (四) 汽车安全技术开发和应用

   近年来,汽车企业更加重视主被动安全技术开发能力建设,建立了专业的研发团队,购买了先进的试验设备,研发投入逐年增加。汽车企业对车身结构、安全带、安全气囊、驾驶辅助系统等的安全性能开发重点、难点问题进行梳理,制定了发展规划,并积极利用软件进行仿真研究,提升开发效率。

   随着市场竞争日趋激烈和消费需求升级,汽车企业在其产品中应用安全结构车身,提高车辆保护性能并减轻对他人的伤害;应用正面、侧面安全气囊及侧安全气帘,形成多个方向的安全气囊保护;应用灯光辅助、视野辅助、注意力辅助、距离控制、停车辅助等类别的驾驶辅助系统,有效增加行车安全。展望未来,驾驶辅助系统具有良好的发展前景。一方面,零部件成本降低和相关法规的制定将推动驾驶辅助系统的普及;另一方面,传感技术、定位技术、通信技术将进一步发展,例如雷达和摄像头的信息融合、高精度数字地图、5G通信等,有利于汽车企业应用功能更加丰富的驾驶辅助系统,为消费者安全、舒适的驾驶体验提供更大的保障。

   (五) 消费者对汽车安全满意度、安全性认知有一定差异

   对于汽车消费者而言,车辆的安全性能已经成为其购买一款新车时所关注的重要因素。根据中国汽车技术研究中心对汽车产品满意度调研数据的分析,2015年,汽车产品安全性仍然是消费者在购车时比较关注的指标,但具体来看消费者对汽车产品安全性的关注度表现出一定差异性。

   第一,不同地理环境及受此因素行程的消费文化影响消费者对汽车产品安全性的评价。南部沿海区域消费者对安全性打分明显偏低,北部沿海区域消费者的打分普遍偏高,可以看出南部沿海区域消费者用车的期望比较高。其中制动表现是北部沿海和东北区域消费者最满意的指标;车身感知强度是北部沿海区域消费者最不满意的指标;被动安全装备是东北区域最不满意的指标;主动安全装备是南部沿海区域消费者最满意的指标;轮胎表现是南部沿海区域消费者最不满意的指标。

   第二,在收入方面,不同收入的汽车消费者对汽车安全性的关注度不同。不同收入的汽车消费者在安全性得分上的差异性关键在于不同的收入阶层在选购车型时的考虑因素有一定区别,中等收入的汽车消费者在购车时会考虑更多因素,由于自身期望较高,他们在进行安全性评价时,得分会较其它收入的汽车消费者偏低。

   第三,在年龄方面,不同年龄的汽车消费者对汽车安全性的关注度不同。年轻的汽车消费者对汽车安全性关注得更多,尤其是26~30岁的汽车消费者对汽车安全性的关注度最高,属于机会型人群,因此提高26~30岁的汽车消费者安全性满意度最有效果。在汽车安全各细项指标上,46~55岁的汽车消费者对制动表现和车身感知强度满意度较低;22~25岁的汽车消费者更关注主动安全装备;41~45岁的汽车消费者对制动表现满意度较高。

   第四,在车型级别方面,每个车型共同的特点就是制动表现均是得分最高的安全性细项指标,车身感知强度是其得分最低的指标。中型车安全性得分最高;紧凑型车和SUV差异性不大(MPV由于2015年调研仅涉及4款车型,暂不列入评价范围),处于中档位置;小型车的安全性得分最低。

   (六) 汽车座椅主、客观评价存在一定差异

   汽车座椅作为直接与乘员接触的重要部件,其安全性与舒适性受到了广泛关注。

   从汽车座椅市场来看,虽然国内市场仍然被合资企业所把控,但是随着自主品牌汽车的逐渐崛起,国内本土座椅企业获得了大量的机会,其中,比亚迪、长城汽车等企业均自建座椅事业部,进行座椅产品研发和配套生产;长安、吉利等企业在采购过程中,也均注重与国内本土座椅企业进行合作。

   通过对行业内主要汽车座椅企业的产品主客观调查发现,客观评价上,由于不同企业技术背景和能力不同,在研发设计、生产工艺方面存在一定的差异,不同企业在头枕外形尺寸、头枕静态试验以及头枕和靠背吸能性试验等指标上存在着一定的差异,最终表现在安全性和舒适性上面的差距;主观评价上,各企业产品外观与质感、乘坐舒适性、调节便利性等方面尚存在不同。同时,可以看到,国内本土汽车座椅企业经过多年发展,在产品设计、生产研发等方面积累了一定的经验,其产品在主观和客观评价的多项性能指标上已经达到甚至超过部分合资企业产品的品质。

   总体来看,国内本土汽车座椅生产企业与合资企业在产品品质上的差距逐渐缩小,其产品逐步受到汽车企业和用户的认可。随着自主品牌汽车的快速发展,以自主品牌企业为主要配套对象的国内本土汽车座椅生产企业将实现同步发展。

   (七) 电动汽车安全受到行业内广泛关注

   2015年,中国新能源汽车产业取得了快速发展。根据工业和信息化部的机动车整车出厂合格证数据统计,2015年中国新能源汽车的产量达到37.9万辆,同比增长4倍。与此同时,对新能源汽车安全的关注程度也上升到了较高的水平,主要体现在标准法规、整车与核心零部件的安全技术、充电安全、消费者等方面。

   在标准法规方面,经过多年的建设与完善,中国逐渐形成了较为完备的新能源汽车标准法规体系,其中安全相关的标准法规是新能源汽车标准法规体系建设的重要组成部分。新能源汽车安全相关标准建设在2015年取得了较大进展,在现行的11个新能源汽车安全标准中,有7项是2015年发布并正式实施的。同时这7项标准也涵盖了新能源汽车安全标准中最为关键的标准,包括电动汽车安全要求的3个部分、电动汽车碰撞后安全要求、锂离子动力蓄电池和蓄电池包安全要求及试验方法等。新能源汽车安全标准建设工作在2015年取得了较大突破。

   在整车安全技术方面,中国的标准对新能源汽车的技术要求分为一般安全性和碰撞后安全性。其中碰撞后安全技术分为防触电保护要求、电解液泄漏要求和可充电储能系统(REESS)要求等。防触电保护对电压、电能、物理防护、绝缘电阻均提出了具体的要求,同时还规定了电解液在碰撞后30分钟内不能溢出到乘员舱,且溢出到其它位置的体积不得超过5L。这些技术要求虽然与国外标准法规存在部分差异,但是基本趋同。除了标准要求之外,为了达到更高的安全水平,还需要将安全理念贯穿于车辆设计的全过程,包括将高压系统安装在碰撞时最不容易发生变形的区域内,设置合理的自动断电和手动开启策略等。

   在电池技术方面,主要包括电池单体安全性、电池包与电池堆安全性等。电池的设计缺陷和由此产生的热失控是新能源汽车起火的重要原因。随着新能源汽车产业的发展,电池的安全性不仅是电池本身的技术问题,而且已经影响了新能源汽车技术路线的选择。典型事件是2016年初工业和信息化部暂停应用三元锂离子电池的新能源客车产品列入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》。

   在充电安全方面,国家一系列充电新标准已经于2015年1月1日正式实施,在对充电兼容性进行规范的同时,也对充电安全性提出了要求。然而标准在实际改造和实施过程中面临着诸多问题,充电安全性仍然亟待加强。

   在消费者方面,随着新能源汽车保有量的不断增加,新能源汽车的消费者数量显著提升,对安全性关注程度成为新能源汽车消费者的首要关注因素。然而消费者对新能源汽车安全性的满意程度还远未达到期望水平,主要体现在对电池安全性和充电安全性的担忧较多,尤其是对汽车碰撞后电池爆炸和自燃的担忧。同时,消费者对电磁辐射安全性的关注程度最低。

   二中国汽车安全未来发展趋势

   (一) 道路交通安全发展存在诸多利好因素,将迎来高速发展

   中国道路交通安全发展形势复杂,机遇和挑战并存。随着经济社会发展,交通基础要素不断优化,新技术应用不断深入,交通管理手段持续创新,交通安全法制基础与宣传教育体系进一步完善。

   首先,道路交通安全基础要素不断优化升级。随着中国基础设施建设步伐加快,高效便捷的铁路网、公路网、航空运输网、城际铁路网、航道网逐渐形成,综合交通运输系统进一步完善,特别是高铁的快速发展,大大提高了客运能力,压缩了公路长途客运空间。

   第二,车辆安全新技术将使汽车驾驶更安全。近年来,以“互联网+”、大数据、云计算、物联网、车联网为代表的新技术快速发展,给行车安全带来深刻变革。

   第三,技术革新为交通管理提供新手段。技术革新在不断降低道路交通安全风险的同时,也为解决交通管理工作面临的难点、复杂问题提供了更加优化的解决途径和技术支撑。

   第四,道路交通安全法治基础进一步夯实。《道路交通安全法》和《道路交通安全法实施条例》实施以来,中国各级交通管理部门严格贯彻落实,推动配套法规、规章的立、改、废、释工作,形成了以“一法”、“一条例”为统领,110多个地方性法规和规章为主体,200多个国家和行业技术标准为补充的道路交通安全法律标准体系。

   最后,交通安全宣传教育体系进一步完善。中国道路交通安全管理工作综合运用执法、宣传等手段,发挥法治与德治互补优势,建立了宣传教育长效机制。利用一系列主题活动、网络媒体等媒介大力宣传法治文明交通理念,取得了良好的社会效果。

   (二) 加强主动安全技术的研发与应用,主动安全装备将迎来快速发展期

   在事故发生后对车内乘员的保护技术已经逐渐无法满足消费者对汽车安全的需求,而以事故预防、避免或者减少事故发生为目的的主动安全技术逐渐成为消费者选车、购车的重要影响因素。

   面对消费者对主动安全技术逐年增长的关注度,主流汽车企业均加大了各类主动安全技术的研发和应用。目前来看,一汽-大众、江淮汽车、一汽轿车、上汽大众、东风本田等汽车企业纷纷加大了主动安全技术的装备,如防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、电子稳定性控制系统(ESC)等。

   一方面,市场对主动安全技术的需求逐年提升;另一方面,汽车企业加大了对主动安全技术的研发和投入,两方面因素均促进了汽车行业主动安全装备的普及。目前来看,乘用车ABS的装备率基本达到了100%,ESC的装备率超过30%,并保持逐年增长态势;此外,一些装备在中高端车型的前方碰撞预警系统(FCW)、车道偏离预警系统(LDW)、自主紧急制动系统(AEB)、速度辅助系统(SAS)等技术逐渐下探装备在紧凑级轿车、紧凑级SUV等车型上。总体来看,国内企业纷纷加强对主动安全技术的研发和推广,各种主动安全装备迎来快速发展期。

   (三)智能网联技术的研发和应用推动汽车安全水平迈上新台阶

   智能网联技术通过搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,使得汽车具备了信息共享、复杂环境感知、智能化决策、自动化协同等控制功能,对预防和减少交通安全事故的发生效果显著。《中国制造2025》提出制定中国版智能驾驶辅助标准,基于车载传感实现智能驾驶辅助,可提醒驾驶员、干预车辆,突出安全性、舒适性和便利性。智能网联技术将成为助力汽车安全水平提升的新技术。

   首先,开发更加完善的整车电子系统是智能网联技术提升汽车安全性的基础。整车电子系统作为智能网联技术的承载平台,其研发及应用对汽车安全起到至关重要的作用。整车电子系统协调器(VCCS)是整车电子系统的核心控制单元,对各转向指令、制动力矩、发动机力矩及其启停综合协调控制。实现整车电子系统交互工作及协调控制是弥补汽车安全漏洞,降低汽车电子系统故障,提升车辆安全水平的重要保障。

   其次,加深汽车安全系统的智能化水平是提升汽车安全性的关键。在欧洲新车评价规程发表的研究报告中显示:“AEB技术能减少38%的追尾碰撞。LED智能照明系统可有效降低夜间交通安全事故发生的概率”。越来越多的智能化技术在汽车安全系统中的应用将推动汽车安全水平迈上新台阶。

   (四)汽车售后市场安全技术研究与开发成为新的技术发展方向

   以往汽车安全技术的重点主要集中在新车领域,而对于售后使用环节的安全技术关注较少,尤其是对碰撞维修方面缺乏足够的重视,制约着汽车产业安全体系的完善。

   随着汽车产业的迅猛发展,我国的汽车保有量始终保持增长态势,汽车售后维修、二手车交易、汽车保险等后市场增长强劲,因此行业亟需对在用车的抗损伤性、碰撞可修复性、修复后的安全性等领域进行系统化的研究。

   汽车售后市场安全技术研究的重点就是建立适合中国国情的车险评估体系。以往车险的计算以车辆总价评估为基础,存在着较大的不足。借鉴国外的经验,应该开展适合中国国情的汽车碰撞维修技术研究,以制定完整、合理、高效的汽车保险评估系统。通过研究有效的事故损伤修复方法,对维修所需的时间和成本进行评估,向汽车企业在改善损伤性及可维修性方面提出合理化建议,形成汽车行业与保险行业的良性互动。不仅完善了车险体系,同时可以保障碰撞修复后汽车安全性能保持不变,为汽车售后市场的安全性提供了重要的支撑。

  转载请注明转自《中国汽车安全发展报告(2016)》。

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