十问十答：电动汽车为何频频失控？汽油车会更靠谱吗？

转载：本文来自微信公众号“腾讯科技”（ID:qqtech），作者：王雯雯，转载经授权发布。

特斯拉最近被频繁维权，上海车展女车主维权事件仲喺度唔断发酵，呢引发‌好多人对于特斯拉失控、刹车失灵等问题嘅担心，到底特斯拉嘅刹车问题系唔系真嘅存喺隐患，而特斯拉畀出嘅数据到底说明‌乜嘢？

特斯拉

腾讯新闻《十问十答》栏目本期邀请能源同交通创新中心（iCET）清洁交通高级经理王雯雯，从技术角度切入，解读特斯拉喺自动驾驶、失控、刹车失灵等问题。

Q1：特斯拉最近一年频繁被曝光车辆失控，电动车加速快嘅特性被反复提及，电动车和传统汽油车喺驾驶模式和体验上有乜嘢差别?

同传统汽油车相比，电动汽车具有加速快、操作轻便、使用成本低、静谧性好、无汽油味、无尾气等优点，当然也有充电便利性低、充电时间⻓、购置成本高、续航受温度影响大等不足。

电动机嘅动力输出特性同汽油发动机唔同，汽油发动机需要到达一定转速才能输出最大扭矩，而电动机唔需要，剩系要喺启动后将踏板踩到底，就可以立即输出最大扭矩，呢都系好多高性能电动汽车加速非常快嘅原因。目前百公里加速最快嘅车(包括跑车喺内)，特斯拉排喺第一个（特斯拉Model S 2021款 Plaid版，0到100加速时间为2.0秒）。大部分电动汽车百公里加速都可以喺10秒内完成，一啲新嘅车型则能喺5秒内实现0-100KM/h嘅加速。

电动汽车同传统汽油车嘅差异主要源于工作原理和结构上嘅唔同，传统汽油车使用嘅系发动机和变速箱，电动汽车则使用电动机并且没有变速箱。传统汽油车轿车嘅发动机通常安装喺车头嘅位置，电动汽车嘅电池组一般安装喺底盘(部分安装喺车尾)，所以一般电动汽车重心比较低，且底盘比较怕磕碰；此外，电动汽车四驱同汽油车四驱嘅概念都系唔同嘅，四驱嘅电动汽车是指前后双电机，即喺前轴和后轴都有电动机，汽油汽车嘅四驱则是指通过特殊嘅传动装置将动力分配到4个轮子上。

同时，喺成本差异上，无论电车采用快充还是慢充，电费同油费相比价格都要低好多，所以喺使用环节电动汽车嘅成本也比汽油车要低好多，更具备经济性；而喺续航能力上，电动汽车嘅续航里程主要取决于整车质量和车载电池容量，但同时受环境影响也较大，唔同工况环境会使电动汽车呈现唔同嘅续航能力，而传统汽油车嘅续航基本取决于整车嘅质量同油量，受低温等环境影响比电动车要小得多。

从出行便捷度上睇，如果需要跑长途，汽油车出行途中有较多加油站可供选择，基础设施也较为完善；但是电动车嘅⻓途行驶需要考虑沿途充电站嘅数量和充电时⻓，而家嘅配套设施尚唔完善，好容易引起“里程焦虑”。

最后，从噪音嘅角度睇，电动汽车行驶时车内嘅静谧性好，因为电动机运行时唔会产生多余嘅噪音和抖动，而汽油车运行时则会有更大嘅噪音和抖动，车内静谧性唔如电动汽车好。

Q2：对于电动车嚟讲，佢是依靠一套乜嘢样嘅软硬件系统对车辆进行控制嘅?

三电系统是纯电动汽车区别于传统汽油车嘅最核心嘅技术，包括其电驱、电池和电控系统。

动力电池即高压电池（区别于低压电池“小电瓶”），佢为电动汽车提供能量来源，动力电池系统通常由电芯、电池组、电池管理系统、冷却系统、高低压线束、保护外壳和第啲结构件构成。

电驱系统包括传动机构、电机、逆变器。电机系统，区别于传统汽油车嘅发动机，是电动汽车嘅动力系统，决定电动汽车嘅加速快慢，一台车可以搭载数台电机，目前电动汽车搭载嘅电机有三种：直流电机、永磁同步电机、交流感应电机。

电控系统包括整车控制器、电机控制器和电池管理系统。整车控制系统主要是采集电⻔、制动踏板等信号，并且做出相应嘅指令，和传统汽车嘅整车控制系统差别并唔系好大；电机控制器嘅作用主要是接收整车控制器嘅扭矩报文指令，进而控制电机嘅转速和转动方向；电池管理系统即BMS，主要是监测和管理电池嘅状况，包括电池物理参数实时监测、喺线诊断同预警、充放电同预充控制、均衡管理和热管理等。

Q3：特斯拉失控事件频发背后，其被要求提供嘅行车数据都包括乜嘢?

行车数据是指汽车喺运行过程中产生嘅一系列参数，比如汽车启动同关闭时间、电机运行状态、持续工作时间、车辆嘅行驶速度、动力电池状态、电控系统运行状态、转向⻆度、制动系统工作状态、各附属件运行状态、车辆嘅实时位置、行驶轨迹等。

Q4：点解特斯拉唔愿意将咁样嘅数据对外公开，全球第啲车企也有类似嘅数据记录机制吗?

车企掌握‌第一手嘅行车数据，电动汽车嘅运行数据以及充电过程数据都由车企采集并统一管理。国家质量监督检验检疫总局国家标准化管理委员会喺2016年发布‌《电动汽车远程服务同管理系统技术规范》，即GB/T 30960-2016，规定‌我国电动汽车车载终端数据需由车企上传到国家及地方监管平台，具体传输参数类型及通讯协议也需要同步上传。因此，新能源车企都搭建‌自己嘅车辆运行大数据平台，而国家及地方平台更多关注嘅系运营性质车辆，如公交车、出租车、物流车等，起到运行监督同管理，以及安全预警等作用。

国际上第啲车企同样都系有监控平台，实时跟踪车辆运行情况，以便于更好掌握汽车实际表现及故障发生情况，更好改进后期产品。

传统汽油车同样也可以获取行车数据，比如可通过OBD系统(On Board Diagnostics)，也就是车载自动诊断系统采集。这套系统能喺汽车运行过程中实时监测发动机电控系统及车辆第啲功能模块嘅工作状况，如有发现工况异常，则根据特定嘅算法判断出具体故障，并以诊断故障代码嘅形式存储喺系统内嘅存储器上。系统自诊断后得到嘅有用信息可为车辆嘅维修和保养提供帮助，维修人员可以利用汽车原厂专用仪器读取故障码，从而可以对故障进行快速定位，以便于对车辆嘅修理，减少人工诊断嘅时间。同时，OBD也会采集汽车尾气排放达标情况，如果超标则会立刻发出预警提示。通常喺对汽油车进行年检嘅时候会将OBD作为排放系咪达标嘅依据参考。

Q5：有人解读过特斯拉公布嘅这组数据，其中对于刹车系统嘅问题提出‌多方质疑，重点喺刹车距离、热效应、ABS介入滞后等，呢啲数字到底反应‌乜嘢问题？

根据特斯拉公布嘅数据显示，23秒17踩下制动踏板，踩踏板前车辆时速118.5KM/h；25秒74前轮ABS触发，26秒09后轮ABS触发，之前时速降到94KM/h；26秒39自动紧急制动激活，26秒40前撞预警信号激活，此时车速为74KM/h；27秒67发生碰撞，碰撞前车速48KM/h；喺呢个过程中制动主缸压力系喺持续上升嘅。从数据来睇刹车系统嘅硬件工作是正常嘅，但ABS嘅触发时间较长。

ABS触发后，制动距离取决于摩擦系数及车速。制动距离S=速度V^2/(2μg)，μ为轮胎同地面之间嘅摩擦系数。所以如果ABS触发后车速好高，噉制动距离就会较长。

刹车、动能回收同ESP(ABS)间嘅关系都系需要考虑嘅。电动汽车嘅制动实际上是由动能回收和刹车装置两部分共同作用，而刹车初段往往更多靠动能回收，喺车辆快要停下或者大力制动时，刹车系统嘅比重变大。而且喺动能回收时，一旦ESP(ABS)介入，系统会第一时间取消动能回收。所以有时喺湿滑地面或过减速带时踩刹车，会出现车辆突然”加速前窜“嘅情况。

对于呢次事件，为何ABS触发时间咁长，是踏板踩踏力度不足，仲要是踏板已经锁死无办法用力，呢啲都仲系要要通过更多信息来评断。

Q6：特斯拉国产Model3刹车故障投诉频发，佢嘅刹车系统同传统汽油车刹车有乜嘢区别?

Model3使用嘅刹车帮助系统是博世嘅ibooster。传统刹车帮助泵依靠真空负压提供刹车帮助，从而作用于刹车卡钳，ibooster则是用电机直接驱动液压缸作用于卡钳，目前市场上好多车型都喺度使用ibooster刹车系统，理论上佢并唔会轻易失效，但也曾经发生过因 ibooster软件嘅缺陷导致某品牌汽车大范围召回嘅情况。

家阵时行业上普遍采用SOA架构（Service-Oriented Architecture）来操控车辆服务指令，也就是将车上各个底层嘅控制器集度，由中央控制器来管控。以刹车指令为例，ibooster控制器提供刹车服务，刹车踏板通过畀出电信号来向中央控制器请求刹车服务，中央控制器喺收到请求后根据判断会向 ibooster发出制动指令。至于施加几多制动力，则由中央控制器根据家阵时车速等经过计算后得出。非SOA架构下嘅汽车，刹车踏板会直接畀ibooster刹车信号，由ibooster自己判断关于应该施加几多制动力呢一点，据认识，特斯拉嘅软件架构是SOA化嘅，博世为其提供全套硬件和开发协助，特斯拉自己完成具体软件逻辑部分。一旦软件中产生BUG，就有可能直接引起车辆嘅某啲功能失效。刹车失灵，好可能系由于ibooster没有收到正确嘅指令从而没有畀出正确嘅制动力。

Q7：仲有人将特斯拉事故中超速归结于单踏板模式带来嘅潜喺问题，特斯拉推崇嘅单踏板模式到底是乜嘢?

俗称嘅单踏板模式也就是电动汽车上嘅动能回收体现，喺行驶中松开油⻔时会起到一个刹车嘅效果，将多余嘅动能转换，进行反向嘅充电，但佢并唔可以替代刹车。

喺传统汽油汽车上，当车辆减速制动时，车辆嘅动能通过制动系统以及轮胎同地面之间嘅摩擦转变为热能，并释放到空气中。而喺电动车上，呢部分被浪费嘅动能可以通过能量回收技术转变为电能储存喺电池度，并进一步转化为驱动能量。相比于传统汽油汽车，电动汽车因为本身就装备‌大容量电池组，回收后嘅能量也有‌去处，呢都系点解大部分电动车都采用‌能量回收技术嘅原因。开惯‌汽油汽车，再开电动汽车，啱开始会有唔习惯嘅情况，同样，习惯‌电车嘅“单踏板”，再开回油车也会唔适应。

Q8：目前睇单踏板模式存喺边啲隐患，呢种隐患应该点样借动能回收带来嘅续航增加平衡?

而家电动汽车都可以选择唔同档位嘅动能回收，分别适用于唔同嘅驾驶环境和驾驶习惯，所以并唔系用越强嘅档位就越好。

如果驾驶习惯比较平稳，掌握好唔踩油⻔进行滑行嘅距离，其实没必要开启强回收，因为能量回收嘅过程中同样存喺损耗，电动机嘅能量转换效率，电池充电放电嘅效率，都唔系100%，呢啲能量用于滑行嘅话，其实利用效率会更高。反之，如果钟意激烈驾驶，频繁急加速和制动，就需要选择高一啲嘅能量回收等级，呢样可以回收一部分本来浪费喺刹车制动上嘅能量，达到更好嘅节能效果。

能量回收强度嘅选择和路况也有一定嘅关系。城市路段和拥堵路段更适合使用能量回收，因为市区行驶经常走走停停，制动频率好高，开启高强度动能回收可以有效利用制动时浪费嘅能量，并且可以利用动能回收来控制车速。而喺高速公路上行驶时，则需要相对匀速地行驶较⻓距离，能量回收就无办法起到好好嘅节能效果，仲要可能会影响驾驶和乘坐嘅舒适性。至于喺山区路段，如果有需要持续制动嘅⻓下坡，就有机会回收比较多由重力产生嘅能量，甚至可能会出现剩余续航里程越跑越多嘅情况。但如果遇到上坡需要一直加速，能量回收就几乎无办法发挥作用嘎啦。

Q9：我国工信部目前对于电动汽车嘅质量审核标准和普通汽油车有无区别?

二者有一定区别，所有机动车都需满足工信部机动车嘅准入标准，但考虑到电动汽车嘅特性，针对电动汽车，工信部专⻔出台‌系列标准和规范。

鉴于呢几年频发嘅电动汽车安全事故，工信部组织制定嘅GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准，由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，于2021年1月1日起开始实施。哩个都系首批电动汽车强制性标准。

这三项电动汽车安全标准，覆盖‌电动汽车和电动客车嘅部件、系统以及整车多层次安全要求，主要内容同联合国电动汽车安全全球技术法规(UN GTR No.20)全面接轨，部分检测指标比国际法规更加严格。

《电动汽车安全要求》主要规定‌电动汽车嘅电气安全和功能安全，重点增加并强化‌热失控报警和整车防水性能要求，以降低火灾、遇水等情况下嘅安全⻛险。

《电动客车安全要求》针对电动客车载客人数多、使用强度高等特点，喺《电动汽车安全要求》标准基础上，对内饰阻燃、车辆结构、充电系统、整车控制、系统防水等方面提出‌更严格嘅要求。

《电动汽车用动力蓄电池安全要求》主要规定‌动力蓄电池嘅机械安全、电气安全和功能安全，测试项目涵盖机械冲击、模拟碰撞、湿热循环、外部火烧、振动泡水、外部短路、过温过充、系统热扩散等各种安全场景。

新标准嘅实施进一步保障‌驾乘人员嘅生命安全。

从电磁辐射安全嘅⻆度，国家针对电动汽车也增加‌相关嘅测试规范。我国出台嘅电动汽车电磁辐射测试就系一项专业嘅测试，考虑到电动汽车内部有大功率嘅整流逆变器件，电压高电流大，容易产生低频电场及磁场嘅辐射，早喺2008年我国就发布‌GB/ T 18387《电动车辆嘅电磁场发射强度嘅限值和测量方法》，测试频段要求为150kHz- 30MHz。喺此项测试上，我国比欧洲国家更早提出要求。

此外，中国于2018年发布‌GB/T 37130-2018《车辆电磁场相对于人体曝露嘅测量方法》，主要参考‌国际非电离辐射防护委员会嘅导则，明确‌电动汽车需要测试嘅位置，包括驾驶员及乘客嘅头部、心脏、生殖器等重要部位，对电动汽车人体电磁防护提出‌更具体详细嘅要求。