筑牢汽车安全“极限防线”:极端环境测试的现状、挑战与建议丨汽车泉声

问AI · 中国汽车测试标准短板怎样影响全球竞争力?

众所周知,汽车作为典型复杂的机、电、热、液、软等多维融合一体化可修复系统,其发展始终围绕“社会公共价值”与“用户个体需求”的双重目标迭代,通过系统架构优化、技术创新与全生命周期设计,在安全、节能、环保的社会底线之上,持续满足使用者对高性能、舒适性、个性化与长寿命的多元需求。


根据有关资料,汽车试验是指在试验场地、试验室内或仿真软件上,使用专用仪器设备,依照试验大纲或有关标准,对汽车整车或零部件的特性或指标进行测定的过程。汽车试验可以发现汽车在设计开发、制造和使用过程中的缺陷及薄弱环节,便于产品进行改进升级,有效推动技术进步。极端环境测试是汽车试验的核心子集,指通过模拟用户可能遇到的最恶劣环境工况,验证汽车零部件及整车功能、性能、可靠性边界的严苛测试,贯穿汽车研发、验证、量产、售后全生命周期,是连接技术创新和用户可感知的可靠性、安全性的关键桥梁。


近期,笔者应邀参加了中汽研汽车试验场股份有限公司(以下简称“中汽股份”)在内蒙古呼伦贝尔市举办的“智能网联新能源汽车极端环境测试技术创新大会”,并实地参观了中汽股份位于牙克石的汽车高寒冰雪试验基地。深感极端环境测试已成为汽车研发验证的核心环节之一,但公众、媒体、行业对汽车极端环境测试了解不多,关注度不够;同时,国内极端环境测试虽然进步显著,但仍面临一些挑战和不足。为此,在中汽中心有关专家的支持下,笔者对这个领域进行了分析和研究,力图从观察者的角度提出一些思考和建议。


一、【关键角色】极端环境测试是贯穿汽车试验体系全流程的核心验证环节,对提升汽车产品质量和性能、确保驾乘安全等意义极其重大


汽车极端环境测试,是指在极端自然气候环境或模拟环境中,对车辆的性能、安全、耐久性进行系统性验证的过程,在汽车试验中均扮演着不可或缺的关键角色。汽车极端环境测试的价值体现在多方面:①从技术层面看,它是提前发现缺陷、优化设计的关键手段;②从安全层面看,它直接关系到驾乘人员在极端气候下的生命安全;③从市场层面看,通过严格测试的车辆能更好地适应全球不同气候条件,显著提升竞争力。所以,极端环境测试对提升汽车产品质量和性能、确保驾乘安全等意义极其重大,国内外汽车企业及主流零部件系统供应商都高度重视汽车极端环境测试。


一是汽车产品安全与可靠性的基石。这是最核心的价值。极端环境测试旨在将潜在风险遏制在上市前,确保车辆在极端条件下仍能保障驾乘安全。例如,在零下30℃高寒环境下验证汽车电子稳定系统(ESC)在冰雪低附路面行驶时介入的及时性与稳定性。


二是应对新能源汽车的特殊挑战。新能源汽车(特别是纯电动车)对极端环境更为敏感,比如低温挑战,严寒会导致续航里程严重缩水、充电效率大幅下降;高温挑战,酷热考验“三电系统”热管理能力,既要防止过热风险,又要保证高温下的快充功率。


三是适应智能化发展的新要求。通过高温、高寒、高原、沙尘盐雾、极端电磁等严苛工况,全面验证智能网联汽车感知、决策、执行、网联四大核心模块的极端适应性,精准暴露传感器失效、通信中断、算力衰减、算法误判等潜在风险,筑牢全天候安全运行底线。同时,测试数据反向驱动硬件选型、算法优化与系统标定升级,完善全场景适配能力,为量产质量管控提供量化标准,将实验室技术指标转化为用户可感知的可靠体验,是智能网联汽车从技术创新走向市场应用的关键质量基石。


四是规范市场秩序与适应全球极端环境。对内,可以为全行业树立公平透明的性能标尺,从而保护消费者权益、引导良性竞争,推动市场健康发展。对外,可以为中国汽车成功出海的关键支撑,它通过匹配全球不同市场极端气候特征与法规要求,为车企提供可靠的适应性开发依据,确保产品在全球任何市场都能保持稳定可靠的品质,这不仅是突破技术壁垒、满足准入条件的前提,更是塑造“中国制造”安全可靠品牌形象、提升国际竞争力的核心战略环节。


总之,随着汽车行业加快向电动化、网联化、智能化、轻量化方向发展,汽车使用已不局限于常规环境,汽车在极端环境下的综合表现越来越受到重视。


二、【现状挑战】我国已初步建立了保障车辆在全球不同气候条件下安全可靠运行的测试网络和基础设施,但仍面临一些待解决的短板和不足


当前,中国汽车极端环境测试已形成“传统极端环境测试”与“智能网联极端环境测试”双轨并行、各有侧重的格局,共同筑起保障车辆在全球不同气候条件下安全可靠运行的完整防线。


一是测试环境从早期的“三高测试”(高温、高寒、高原)到如今的“五高一山一尘”体系,即高寒、高温、高原、高湿、高腐(盐雾)、山区、沙尘试验。测试方式主要有封闭场地测试和实验室模拟两种方式。


二是传统极端环境测试和智能网联极端环境测试双轨并行前者依托高温、高寒、高原、高腐蚀等极端条件,全面验证车辆系统与零部件在极端气候环境下的功能、性能及环境适应性,其核心聚焦于车辆的物理属性与机械性能。后者则是通过物理环境极端与交互场景极端两类条件,系统考核车辆作为“智能终端”的功能可用性与安全性,重点聚焦于车辆的环境感知系统、决策规划算法及线控执行系统


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三是已逐步建立起较为完善的测试网络和基础设施。主要测试基地分布于吐鲁番、牙克石、黑河、昆明、海南、盐城等地,形成了覆盖高温、高寒、高原和高腐蚀等多种环境的测试网络。在硬件设施方面,已经配备了专业的环境试验舱、精密的监测设备和多样化的测试道路。如中汽中心已经构建了国际领先的、完整的极端环境测试体系(图2、图3)


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当前,国内汽车极端环境测试行业在快速发展的同时,仍面临一系列亟待解决的问题与不足,主要体现在以下方面:


首先,标准体系仍有待完善。当前我国汽车行业试验评价标准相对健全,新能源汽车和智能网联汽车的标准体系快速构建,在全球层面实现引领。在汽车极端环境测试方面,针对极端环境下新能源汽车续航、汽车传感器感知可靠性评价等,正加快制定统一、权威的国家或行业级测试标准。


其次,测试能力与实际研发需求存在差距。目前许多测试仍高度依赖自然气候,集中在特定季节和地点进行室外测试,测试周期长、成本高、可重复性差。对全天候实验室模拟测试、基于数字孪生的虚拟极端环境测试、智能网联汽车海量场景库构建等前沿关键技术,国内的整体研发投入和积累仍显不足。这种情况难以满足企业日益加快的研发节奏,也无法对极端边界工况进行精准、高效的验证。


再者,部分汽车企业存在实践短板。一些企业迫于缩短产品上市周期的压力,对需要长时间积累的极端环境测试投入不足或流程压缩,导致产品在真实用户的恶劣环境使用中出现“水土不服”,例如低温环境下续航严重缩水、车机系统频繁故障等,影响了产品口碑和长期可靠性。


综上所述,推动标准建设、提升测试设施的现代化水平、并引导企业建立全生命周期测试理念,是促进行业健康发展的关键。


三、【发展建议】建议从三方面协同发力,系统性地提升极端环境测试整体能力,强化质量设计与验证,提升汽车产品的全球竞争力


汽车极端环境测试是验证车辆在极端条件下可靠性、安全性与适应性的核心手段,更是支撑中国汽车产业高质量发展、实现全球化竞争的关键环节。面对新能源汽车与智能网联技术的快速迭代,以及日益激烈的国际市场竞争,当前国内该领域的整体能力建设仍需加强,亟需政策从顶层设计出发,提供系统性、战略性的支持与引导。


(一)加快构建先进、统一的标准体系


建议全国汽车标委会及有关部门发挥主导与协调作用,牵头组织汽车整车及部件企业、科研机构及检测认证机构,加速构建一套科学、系统、先进且与国际接轨的汽车环境适应性试验评价标准体系,并加快推动相关汽车极端环境试验标准发布。覆盖从整车到系统再到关键部件,测试条件既要包括高寒、高温、高海拔、高腐蚀、高灰尘等典型自然环境,也要考虑新型复杂场景(如电磁干扰、网络信号弱覆盖)。同时,深度参与、主导相关国际标准的制修订工作,推动中国标准“走出去”,助力中国汽车出海和提升国际竞争力。


(二)强化对关键技术与设施研发的持续支持


建议将极端环境测试关键技术攻关及装备开发纳入国家科技创新与产业发展的重点支持领域。一方面,通过设立国家及省部级专项科研课题,鼓励在高精度全天候环境模拟、自然降雪场景装备开发、多维度复杂动态室内电磁环境测试、测试数据深度挖掘与应用等基础共性技术上进行突破。另一方面,可通过财税、金融等手段,引导和鼓励企业、社会资本投入先进测试设施的建设与升级,特别是支持建设一批能够模拟全球极端气候、具备高动态场景复现能力的国家级、跨季节的公共测试平台,补足全年全季测试能力的短板,降低全行业的研发门槛与成本。


(三)统筹规划,培育协同创新的产业生态


建议从区域产业规划层面进行引导,通过组合式的土地、税收、人才引进等优惠政策,吸引国内外领先的测试认证机构、整车企业研发中心、核心零部件企业、科研院所等在特定区域(如已有的寒区、干热区测试基地周边)形成测试认证产业集群。目标是打造“测试-研发-认证-服务”一体化的产业生态圈,促进知识溢出与技术合作。同时,建议支持行业领先机构牵头建立行业测试数据共享平台,促进测试经验的积累与传承,避免重复测试和资源浪费,加速行业整体技术进步。


综上所述,通过推进标准建设、支持技术研发、培育产业生态这三方面协同发力,能够系统性地提升我国汽车极端环境测试的整体能力。这不仅是从源头保障汽车产品全球竞争力与可靠性的“筑底工程”,更是推动中国从汽车大国迈向汽车强国不可或缺的基础支撑。系统的政策规范和支持将引导行业从被动的“问题发现”转向主动的“质量设计与验证”,为中国汽车产业的高质量、可持续发展注入强大确定性




(作者吴松泉,教授级高级工程师,长期研究汽车产业和政策,现就职于中国汽车技术研究中心有限公司)




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