消費(fèi)者買(mǎi)了一輛車，也就購(gòu)買(mǎi)了汽車帶給我們的舒適與愉悅，同時(shí)也購(gòu)買(mǎi)了汽車帶給我們的安全感，這是汽車制造商最基本的責(zé)任與義務(wù)。

功能安全是什么？

隨著電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，越來(lái)越多的汽車配備了電子電氣系統(tǒng)，如電傳動(dòng)系統(tǒng)、助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等，原有的機(jī)械部件被電子器件取代。而引入如此復(fù)雜的電子電氣系統(tǒng)對(duì)整車安全帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)，簡(jiǎn)單的一個(gè)元器件老化、失效，都有可能引發(fā)系統(tǒng)故障，進(jìn)而導(dǎo)致事故發(fā)生。

因此，對(duì)汽車及其相關(guān)零部件安全的要求也是越來(lái)越高。

為了達(dá)到更高程度的安全要求，在針對(duì)其他行業(yè)安全的通用IEC 61508標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，衍生出針對(duì)汽車行業(yè)特定的ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)。ISO 26262要求車載電子電氣系統(tǒng)在檢測(cè)到潛在的危險(xiǎn)情況，啟動(dòng)保護(hù)或糾正裝置，以防止發(fā)生危險(xiǎn)事件或提供緩解措施以減少危險(xiǎn)事件的后果。簡(jiǎn)而言之，功能安全的最終目的是確保產(chǎn)品安全運(yùn)行，即便出現(xiàn)問(wèn)題也能夠最大程度減少傷害。

所以，在電動(dòng)化及智能化程度最高的新能源汽車行業(yè)，引入和深入實(shí)施ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)相關(guān)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，是十分必要的。

如何實(shí)現(xiàn)？

ISO 26262對(duì)關(guān)鍵的安全級(jí)別進(jìn)行了四層劃分，通過(guò)汽車安全完整性等級(jí)（ASIL）來(lái)衡量。ASIL A是最低等級(jí)，要求數(shù)目約100個(gè)左右，而ASIL D是最高等級(jí)，要求數(shù)目近200個(gè)。等級(jí)越高，安全系統(tǒng)就需要提供越多的安全和驗(yàn)證措施，需要增加更多的測(cè)試和集成工作，也就意味著供應(yīng)商需要承擔(dān)更多的開(kāi)發(fā)成本和時(shí)間。

為了實(shí)現(xiàn)新能源汽車的整車功能安全，需要OEM和各級(jí)供應(yīng)商有著明確的職責(zé)劃分和合作模式，國(guó)外主機(jī)廠在與供應(yīng)商合作中，如博世、電裝等，都有著明確的功能安全標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證要求。國(guó)內(nèi)不少企業(yè)都借鑒了國(guó)外的技術(shù)或模式，如聯(lián)合電子借助博世技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)功能安全電控的本地化研發(fā)和生產(chǎn)；陽(yáng)光電源在完成符合ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的電控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，輔導(dǎo)國(guó)內(nèi)某一線主機(jī)廠完成了功能安全理念下的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及流程體系認(rèn)證。

不同的汽車部件對(duì)功能安全的要求是不同的，越核心的部件需要越高等級(jí)的功能安全。就新能源汽車車輛自身安全而言，最核心的就是整車動(dòng)力源及動(dòng)力控制系統(tǒng)——電池和電機(jī)控制器。

動(dòng)力電池：多重冗余設(shè)計(jì)

近兩年，新能源汽車的安全事故頻發(fā)，其中電池相關(guān)的安全事故占六成左右，究其原因，一方面，行業(yè)對(duì)電池設(shè)計(jì)、研發(fā)、驗(yàn)證等環(huán)節(jié)的相應(yīng)安全標(biāo)準(zhǔn)不完善，另一方面大多電池企業(yè)在功能安全理念、開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)、管理能力等方面存在較大差異。為避免更多安全事故，需要在動(dòng)力電池的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)源頭，就引入功能安全流程體系和技術(shù)要求，這也有利于提升整車安全。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，純電動(dòng)汽車在發(fā)生碰撞后之所以極易發(fā)生起火，原因就在于電池組未及時(shí)斷電，碰撞產(chǎn)生的擠壓變形造成電池短路，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。針對(duì)這種情況，符合ISO2626標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力電池需要進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，通常是同時(shí)使用兩個(gè)獨(dú)立執(zhí)行模塊，盡量縮短響應(yīng)時(shí)間，也就是碰撞信號(hào)的采集、確認(rèn)以及執(zhí)行器執(zhí)行整車切斷高壓電指令的時(shí)間，只有響應(yīng)時(shí)間越短，系統(tǒng)安全性才能越高。在充放電過(guò)程的管理、故障診斷等方面都需要有嚴(yán)格的分析、預(yù)防、保護(hù)等一系列安全管理策略。

電控：安全和性能結(jié)合

電機(jī)控制器作為新能源汽車的動(dòng)力控制系統(tǒng)，掌握著整車的加速、剎車等關(guān)鍵性能，電控失效帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)不容忽視，所以，符合功能安全的電控設(shè)計(jì)正逐漸成為業(yè)內(nèi)的普遍需求，當(dāng)前對(duì)電控的功能安全需求多為ASIL C等級(jí)，但在未來(lái)，電控的功能安全需求或?qū)⑻嵘秊锳SIL D級(jí)，這需要供應(yīng)商具備復(fù)雜度更高、冗余性更強(qiáng)、可靠性指標(biāo)更高的電控產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力和水平。

目前，國(guó)內(nèi)OEM和Tier1廠家都在加大對(duì)電機(jī)控制器的功能安全流程建設(shè)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的投入，也取得了不少成果，北汽新能源已獲得流程和產(chǎn)品雙認(rèn)證，陽(yáng)光電源和某主機(jī)廠合作完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和流程認(rèn)證，聯(lián)合電子完成產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)。

ISO26262標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)流程建設(shè)有著清晰的指標(biāo)，但并不涉及具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，所以在摸索過(guò)程中，符合功能安全的電控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)面臨的挑戰(zhàn)更多，如何在過(guò)設(shè)計(jì)和欠設(shè)計(jì)中尋找平衡，如何在保證安全的同時(shí)實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)化等等。陽(yáng)光電源在其功能安全的產(chǎn)品技術(shù)方案中，采用多層程序監(jiān)控、雙軟解碼等技術(shù)，通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式來(lái)簡(jiǎn)化所需安全層級(jí)的任務(wù)，同時(shí)采用單管并聯(lián)技術(shù)、低載波比控制技術(shù)等有效提高功率密度，確保產(chǎn)品性能，同時(shí)兼顧了產(chǎn)品的安全與性能。

結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是國(guó)家政策導(dǎo)向還是汽車市場(chǎng)大環(huán)境所迫，新能源汽車都成了大勢(shì)所趨。隨著時(shí)間的推移，我們也看到市場(chǎng)上有著越來(lái)越多優(yōu)秀的新能源汽車涌現(xiàn)，尤其是在關(guān)乎行車安全的“三電”系統(tǒng)的安全方面，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范和創(chuàng)新技術(shù)都在不斷完善和豐富起來(lái)，上文分享的功能安全I(xiàn)SO26262標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容只是冰山一角，但是只有各個(gè)車企和供應(yīng)商不斷推出扎實(shí)可靠的產(chǎn)品，才能贏得更多消費(fèi)者的認(rèn)可和選擇。

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