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中国汽车技术研究中心有限公司中央研究院副院长刘志新:汽车碰撞假人关键技术开发与应用

2025-05-29 17:03

2025 年 5月16-18日,以“智启中国知产新纪元,开创全球汽车新格局”为主题的2025中国汽车知识产权年会在湖北省武汉市成功举办。大会期间,中国汽车技术研究中心有限公司中央研究院副院长刘志新在汽车生态创新成果对接会发表了精彩演讲。




以下为演讲实录:


尊敬的各位领导、各位专家,大家下午好,今天非常荣幸能够给大家介绍中汽中心第一个科技重大专项碰撞假人的项目。项目主要从以下三方面介绍,首先谈一下项目为什么要做,第二是项目做到什么程度,第三个是下一步的计划。


中国的道路交通事故非常严峻,主要的特点有三个,事故多、车多、死伤亡人数多。而汽车安全是保障公共安全最主要的技术手段。因为安全对于汽车来说是一切性能的前提,就好比人的健康对于人的重要性一样。很多人在提安全是汽车最大的豪华,也是因为人民生命健康是科技创新四个面向中的重要方向。我们作为汽车安全最重要的测试仪器设备研发机构,是研究汽车安全的重要基础。然而现在汽车安全的监测设备长期依赖进口,作为汽车安全监测设备最关键的碰撞假人是汽车安全设计标准。我们所有安全是以保护人为主的,碰撞假人是代替人来实施设计的基础,也是汽车安全性能检测或者评价的核心装备,所以说碰撞假人很重要。


目前来说,从国家科技强国必由之路来讲,我们如何打好科技仪器设备的攻坚战也是国家战略。碰撞假人的自主研发很切合国家的重大战略需求。碰撞假人又是汽车安全和国家强制性技术安全体系的核心装备,当前面临两个问题:


一是卡脖子,技术垄断。全部由美国和国外其他国家垄断,包括美国掌控着行业的标准,导致价格极其昂贵,最便宜的上百万,贵的上千万以上。加上地缘政治的风险越来越大,断供的风险也越来越大。除了汽车领域,国防军工的意义更为重要,面临的形势比汽车还要严峻。国防军工没有标准可依、没有设备可买,一旦断供汽车安全产业链将受到严重的影响。


二是技术的局限性。碰撞假人是汽车的核心,我们现在用的是欧美假人,也就是用欧美的假人能否代表中国的汽车安全,其实是不可以的。中国人和欧美人的差异性比较大,时间关系不多介绍。因此,我们中国汽车碰撞假人的自主化开发刻不容缓。


为什么会垄断呢?还是研发的难度比较大,体现在三方面:一是性能要求高,要满足人机、结构仿生、形态符合、损伤关联、材料等效性、响应可测性等。二是学科交叉强,涉及机械工程、控制等多学科多领域的交叉。三是装备制造难,从零部件的数量、仿生材料的种类到成型工艺的种类等等。从国内来讲,急需形成从核心技术到关键装备、检验监测等自主可控的技术产品体系。


在这样的大背景下,工信部开始到国标委,委托中汽中心从关键技术攻关到技术标准研究,再到如何定义中国假人,都做了相应的部署,重点在如何攻关汽车安全领域的卡脖子技术以及中国化的安全标准。


我们的研究思路分两步走,国产替代和中国特色。国产替代,要强对标美国的产品。中国特色,具备碰撞假人研究基础上,我们增加中国的特色,研发出中国的假人。主要从四个流程,参数输入、样机开发、测试验证再到示范应用。经过了七年攻关,我们研发出了从正面碰撞到侧面碰撞,汽车用、航空用以及符合中国体征的假人。


前期除了解决产品的问题,如何形成自己的核心知识产权,也是未来直面竞争的重要手段,我们总共申请了百余项发明专利,目前已经授权了80项,对标的对象主要是美国,所以美国的发明专利有17项。此外,我们也获得了从汽车技术发明奖到科技进步奖,实际上获得了汽车、机械以及仪器仪表三个领域的认可。目前中汽中心形成了上述“五位一体”自主可控的技术体系,从关键技术上得到了行业权威专家的认可,也是关键技术得到了三大领域的高度认可。


测试验证,是看看我们做的假人性能到底怎么样的重要手段。从美国的标准来讲我们只需要做第二部分动态标定,如果通过了12种工况就可以用于国际上的碰撞试验。正是因为我们在强对标,我们把这个流程往前延展和往后拓展,从静态测量获得动态标定,有了动态标定再往下延伸滑台测试是为了测试耐撞性,然后再进行实车测试。经过四个流程全方位上千次实车的验证,表明国产假人的性能已经达到了国外产品的同等水平,甚至有些地方更优先。我们经过了四轮迭代,可以看到肌肤质性全部满足要求,验证判断假人能不能用就靠这些标准,我们也做了五百余次部件的测试,最后的结果是比较好的。


这是滑台测试,相当于是模拟或者简化的实车测试,我们充分利用中汽中心庞大的试验资源,不同种国家标准、不同种碰撞工况做测试。左边是我们自己做的,前面是国外对标,运动姿态一致性,还有损伤特性,跟国外产品高度吻合。这里做了实车测试,可以看到不同形式的实验,都验证了我们的碰撞假人,耐撞性很好。


最后用在实车测试,从实车测试可以看到伤害性能的指标,已经非常接近了。从2022年开始,我们中心研发的假人已经应用于法规的碰撞试验,这是非常难得的。从目前的转化应用上,碰撞假人产品获得了行业的认可,在5家国家级汽车检测中心、10余家汽车及零部件企业应用。此外拓展应用航空航天和轨道交通等领域,法规实验已经做了一千多次,产品获得了行业的认可。此外碰撞假人获得了工信部、国资委2024年重点产品方向,汽车安全方面只有我们中心一家。进入《天津市首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》,同时推动国家六项标准立项。


下一步将继续围绕着国产替代到中国特色,我们要利用好国家级示范应用平台,把一条龙的应用示范机构从国产替代推向产业共同应用,尤其是拓展碰撞假人国产替代的广度和深度。中国假人,希望打造共同研发、共同验证、共同示范、共同立标的协同攻关模式。为了推动中国假人标准的制定,也是为了最终中国汽车安全一定要能够保护中国人。


最后希望通过国产替代走中国特色道路,能够实现碰撞假人在推广中国标准、畅想中国装备上贡献自己的力量。


我就介绍到这里,谢谢大家。


(以上内容来源于嘉宾现场演讲速记)

来源:汽车知识产权

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