中國工程院院士
北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院
孫逢春 教授

新能源汽車是產(chǎn)業(yè)競爭的熱點(diǎn)和發(fā)展的必然趨勢。我國經(jīng)過長達(dá)20多年的自主創(chuàng)新與發(fā)展，取得了舉世矚目的成果，其中標(biāo)志性方面主要是目前的整車產(chǎn)銷量全球第一，充電設(shè)施數(shù)量全球第一，動(dòng)力電池以及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，電機(jī)及控制器的銷量也是全球第一，新能源汽車技術(shù)上整體處于國際先進(jìn)水平，也得到了國內(nèi)外廣泛的重視，新能源汽車已經(jīng)成為交通領(lǐng)域中國制造的新名片。

當(dāng)然，新能源汽車的發(fā)展仍然面臨著挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和管理變革已經(jīng)成為新能源汽車發(fā)展的國際共識。我們在國家層面，地方政府層面，企業(yè)層面以及用戶層面，都在全方位推進(jìn)使用大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新以及改善用戶體驗(yàn)。
在新能源汽車大數(shù)據(jù)平臺發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新方面，我國走在了國際前列，科技部、工信部等部委和北京市的支持下，我們創(chuàng)建了新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺，從為2008年北京奧運(yùn)會(huì)服務(wù)的車隊(duì)級的平臺，到后面的企業(yè)級的百萬級，以及國家量千萬輛級的監(jiān)管平臺，同時(shí)我們也制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，到地方標(biāo)準(zhǔn)，到現(xiàn)在的國家標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)全球創(chuàng)新的標(biāo)準(zhǔn)體系。

我國全球首創(chuàng)國家-地方-企業(yè)三級新能源汽車大數(shù)據(jù)監(jiān)管平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了全球規(guī)模最大的新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。到11月9日早八點(diǎn)半，國家平臺接入的總量是1100萬輛，也是全球接入量最多的車輛管理平臺。

平臺總體系統(tǒng)架構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù)，主要是從數(shù)據(jù)匯集、采集方面，以及數(shù)據(jù)的治理與清洗，以及智能的算法還有賦能多種應(yīng)用場景，四個(gè)方面在支撐車、車云系統(tǒng)基礎(chǔ)上的服務(wù)平臺架構(gòu)，滿足大規(guī)模應(yīng)用，共性服務(wù)以及企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和部署。
在大數(shù)據(jù)平臺技術(shù)方面，一個(gè)是通訊高并發(fā)技術(shù)，基于異步非阻塞的理念，我們滿足千萬級的車輛同時(shí)向平臺發(fā)布數(shù)據(jù)，同時(shí)我們也能夠和第三方平臺，比如說公安部平臺以及交管平臺，充電樁平臺進(jìn)行互聯(lián)互通的服務(wù)。同時(shí)我們要進(jìn)行信息傳輸?shù)耐ㄐ虐踩夹g(shù)開發(fā)，基于TLS平臺的雙向身份鑒別，芯片加密以及系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、存儲等多位安全管理技術(shù)。
另外就是大數(shù)據(jù)壓縮存儲和快速檢索技術(shù)，現(xiàn)在我國大數(shù)據(jù)平臺每天一千萬輛車的數(shù)據(jù)量大概35個(gè)TB，目前總的數(shù)據(jù)量也有25個(gè)PB，支撐全國的新能源汽車相關(guān)企業(yè)以及國家的政府管理部門的數(shù)據(jù)調(diào)用與服務(wù)。

另外我們要進(jìn)行高效云計(jì)算以及邊緣計(jì)算服務(wù)，云端通過多源數(shù)據(jù)匯聚融合，在分布式集群中進(jìn)行大量并行或邊緣計(jì)算，并實(shí)時(shí)反饋信息給車端和客戶端，實(shí)現(xiàn)資源合理調(diào)度分配。
同時(shí)我們要應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，通過數(shù)據(jù)流線化，任務(wù)并行化，管道并行化和數(shù)據(jù)并行化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)可視化功能。
關(guān)于這個(gè)過程中的技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用，應(yīng)該說現(xiàn)在我國創(chuàng)建的新能源大數(shù)據(jù)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系主要有三大任務(wù)，解決三大技術(shù)難點(diǎn)，推動(dòng)新能源汽車科技進(jìn)步和產(chǎn)品競爭力。
第一個(gè)任務(wù)是產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管體系。用傳統(tǒng)的抽樣檢測方式，全面精準(zhǔn)質(zhì)量評測是比較難的。第二個(gè)任務(wù)是運(yùn)行安全管控技術(shù)，由于事故的多因素、多場景、非線性強(qiáng)耦合，安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測也是非常難的。第三個(gè)任務(wù)是傳統(tǒng)的公共服務(wù)管理技術(shù)，因?yàn)檐囕v比較多，時(shí)空跨度比較大，導(dǎo)致應(yīng)用分析和挖掘計(jì)算非常的困難。
我們總體的創(chuàng)新思路是在傳統(tǒng)技術(shù)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過靜態(tài)測評和動(dòng)態(tài)測評等測評手段，實(shí)現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。從車輛安全運(yùn)行方面，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的被動(dòng)處置到主動(dòng)防控的變革。另外在公共服務(wù)方面，走出了一條數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、管理提升的新路徑，收到了比較好的效果。

1 產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管
在產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管方面，主要包括質(zhì)量測評技術(shù)、質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)和質(zhì)量溯源技術(shù)。
質(zhì)量測評技術(shù)上，通過建立了“能耗-安全-體驗(yàn)”融合的中國新能源汽車測評規(guī)程，攻克了全量運(yùn)行、單車測試等多源數(shù)據(jù)融合與特征參數(shù)歸一量化的技術(shù)。同時(shí)突破了以實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)場為單一手段的測評方法，實(shí)現(xiàn)了測評技術(shù)從跟跑到目前領(lǐng)跑的重大跨越，同時(shí)我們在相關(guān)部委的領(lǐng)導(dǎo)下，監(jiān)管手段、測試手段，準(zhǔn)入管理形成了一條完整的質(zhì)量測評與監(jiān)控手段。
質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)上，我們提出了長時(shí)間尺度數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多特征參數(shù)線上評估方法。比如說車五年上線，我們就用五年的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，評估它的性能和特征，形成了線上線下特征數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)互相較驗(yàn)認(rèn)證的新模式，新能源汽車方面實(shí)現(xiàn)了線上線下“年檢”模式。

質(zhì)量溯源技術(shù)上，我們提出了缺陷汽車產(chǎn)品從“疑似-表征-確認(rèn)”的召回預(yù)測預(yù)警多元回歸模型，構(gòu)建全車型、全生命周期“電池-電機(jī)-電控”潛在缺陷特征數(shù)據(jù)庫，也是我們在召回制度上做的創(chuàng)新與改革。

我們建立了國內(nèi)首個(gè)“線上+線下”新能源汽車年檢平臺，首創(chuàng)了新能源汽車“線上跟蹤預(yù)警、線下檢驗(yàn)評估”的年檢方案。同時(shí)支撐市場監(jiān)管總局事故缺陷調(diào)查，促使企業(yè)主動(dòng)召回缺陷車輛，開創(chuàng)了新能源汽車“事前預(yù)判，主動(dòng)溯源”的缺陷管理新模式。
2 運(yùn)行安全管控
車輛風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)上，我們創(chuàng)建了新能源汽車運(yùn)行的“值-率-模型”安全狀態(tài)感知及預(yù)警技術(shù)體系，提出了“獨(dú)立模型并集預(yù)測，交集提升預(yù)警等級”的預(yù)報(bào)警策略。通過數(shù)據(jù)模型的分析，可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間尺度安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，我們建立了幾百個(gè)分析模型，現(xiàn)在重大事故提前七天預(yù)測的準(zhǔn)確率可以達(dá)到80%以上。

車輛協(xié)同管控技術(shù)上，我們構(gòu)建了車路融合的“車型-地域-季節(jié)-里程-運(yùn)行狀態(tài)”全場景的數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了端云融合，人車路協(xié)同的新能源汽車安全防控平臺。打通了新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)以及公安交通管理的大數(shù)據(jù)兩個(gè)平臺，實(shí)現(xiàn)了在百年黨慶的活動(dòng)中零事故以及北京冬奧零事故的新能源汽車的管理，同時(shí)也在北戴河等地區(qū)實(shí)現(xiàn)了管控。

車樁風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)上，發(fā)明了融合車輛歷史與實(shí)時(shí)荷電狀態(tài)數(shù)據(jù)的車樁安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)辨識方法充電樁與車輛之間的風(fēng)險(xiǎn)防控方法，構(gòu)建了“千車千面”車輛安全工作域動(dòng)態(tài)閾值庫與充電安全預(yù)報(bào)警體系。
我們的風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)服務(wù)新能源汽車總量占全國的95%以上，實(shí)現(xiàn)了新能源汽車從故障保障到安全預(yù)警的重大技術(shù)突破，解決了跨部門，跨行業(yè)、跨專網(wǎng)的安全交互難題。
3 公共服務(wù)管理
可信交互技術(shù)上，我們創(chuàng)建了高效安全的“傳-存-檢”，進(jìn)程優(yōu)先級裁定，冷熱度自評估技術(shù)，提出交通業(yè)務(wù)特征和數(shù)據(jù)項(xiàng)邏輯關(guān)聯(lián)融合的新能源汽車數(shù)據(jù)防篡改方法，構(gòu)建了“端車、車云、云云”三層信息安全傳輸架構(gòu)，同時(shí)給國家相關(guān)部門提供可靠的數(shù)據(jù)。

行為刻畫技術(shù)上，運(yùn)行大數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)了新能源汽車應(yīng)用的時(shí)空分布新特征，新規(guī)律，構(gòu)建用戶行為與車輛狀態(tài)融合的保費(fèi)評估、補(bǔ)貼核查、涉疫排查方法。

碳排放管理技術(shù)上，我們建立了多時(shí)空尺度新能源汽車應(yīng)用端到生產(chǎn)端的碳排放動(dòng)態(tài)測算模型，建立全球規(guī)模最大的新能源汽車碳資產(chǎn)平臺以及碳核算交易體系。
另外在車輛協(xié)同防控管理方面，提出的智能汽車數(shù)據(jù)安全管理建議，得到了國家采用。中國工程院2021年重大咨詢成果《新能源汽車碳核算平臺》碳核算平臺在全球發(fā)布，新能源汽車碳核算和碳積分技術(shù)目前已經(jīng)率先在濟(jì)南市推廣應(yīng)用。
另外新能源汽車大數(shù)據(jù)也在其他的領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用，形成了輻射效應(yīng)，比如國家重型柴油車遠(yuǎn)程排放監(jiān)控系統(tǒng)，動(dòng)力電池溯源等國家平臺都得到了應(yīng)用，取得了比較好的效果。

總體來講我們在質(zhì)量監(jiān)管，服務(wù)管理方面取得了一些成果，顛覆了以傳統(tǒng)車輛以抽象抽檢為核心的測評體系，創(chuàng)建了“產(chǎn)品-運(yùn)行-服務(wù)”全鏈條全量測評和安全監(jiān)管體系，實(shí)現(xiàn)了工信、交通、公安等多部委的協(xié)同應(yīng)用，取得了非常好的效果。