电气系统成整车可靠性“洼地” 行业标准需适配行业发展速度
——2021中国主流车市汽车可靠性研究系列报道（四）
为什么中国人可以让卫星上天，却做不好一支圆珠笔芯？这是长久以来盘亘在国人心中的一个疑问。
与我国再次蝉联世界汽车第一大产销国数据共同展现在笔者面前的还有“我国主流车市汽车可靠性指数”，指数显示：我国产汽车可靠性指数平均分不到60，电气控制系统为故障的重灾区。
——作者题记 刘嵩
“点火启动后倒车影像反应延迟10秒以上，车都开走了还没反应过来。前段时间驾驶中还出现死机重启现象，严重影响驾驶体验及行车安全。”
“刚提车的时候，车机屏幕启动很迅速，而现在大概要等十几秒甚至几十秒才有反应，驻车雷达在停车时的反应也越来越慢。”
“选车试驾的时候挂倒挡黑屏，销售员说升一下级就好了。提车当天回家进车库停车，挂倒挡再次黑屏。总共行驶里程才几十公里！”
“我既没踩油门，又没踩刹车，车子竟然‘自动’提速，从30公里/小时一直爬到60公里/小时……”
“第一次开着新车行驶到25公里时，车辆突然出现失速，并伴随发动机强烈的抖动，厂家告诉我需要进行‘软件升级’。当我开着‘升级’之后的车行驶至33公里时，车辆再次‘趴窝’。”
——上述内容均来自车主原声
中国质量新闻网讯（刘嵩 蹇鹏）1月27日，市场监管总局公告显示：因“网关控制模块布置”问题一汽-大众将于2022年2月28日起召回生产日期在2018年3月1日至2021年12月4日期间的部分国产奥迪Q5L汽车，共计超过45万辆。公告进一步显示：这部分车辆在某些情况下会导致“网关控制模块”内部出现短路，从而进一步引发各种内部错误。
（奥迪Q5L 图片来自一汽-大众奥迪官网）
据中国质量新闻网汽车资讯撑握的信息，这应该是我国涉及“网关模块控制”问题引起安全隐患的、最大的一次召回案例。那么，何为网关控制模块？简单地理解，网关控制模块便是类似于家庭使用的路由器，其最大的作用就是用于车辆各部件的数据交换与传输，通过它可以实现各条总线上信息的共享以及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。因此，“网关”出现故障就会引起零部件功能失效，甚至会带来威胁司乘人员生命安全的后果。
事实是：此次奥迪Q5“网关”召回仅仅是我国汽车电气系统整车内有关电气系统的故障率一直居高不下的典型案例之一。与机械部件不同的是，电气系统“不可控”因素相对较多，其稳定性与可靠性相比于机械部件相对较差。中国质量报刊社 中国质量新闻网于2022年首次发布的“中国主流车市汽车可靠性指数”（下简称“指数”）显示：电气系统是本次纳入故障统计的七大系统中，可靠性最差的单一系统。
指数显示，豪华阵营、合资阵营、自主阵营电气故障在其每万台次维修记录中总成故障数量占比分别是：58.28%、38.90%、61.95%。特别是自主品牌领军品牌：吉利、领克、红旗电气系统故障占其七大系统总故障比例均突破了70%；其中，红旗品牌以77.08%高居“榜首”。
其中，吉利安全气囊、车身两项电气系统故障占电气系统故障比例合计为30.16%；领克中央电子模块、网关、安全气囊三项核心电气系统总故障比例占电气系统总故障的33.91%；数据最为突出的还是红旗汽车：红旗E-H3车门控制系统故障比例高达19%，红旗H5网关、摄像头、车身控制和安全气囊四个核心电气系统总故障比例占电气系统故障的47.34%。
（吉利搭载的安全气囊故障占比较高 图片来自吉利官网）
值得注意的是，安全气囊故障占比偏高令人感到震惊，在刨除“高田气囊”的影响后，吉利、领克、红旗三家车企安全气囊故障占比分别为16.2、8.9%、3.2%以及4.9%。安全气囊技术已非常成熟，且其是出现车祸时人身安全的最主要的防线，而现实是其在整个电气系统中占据如此高的故障比，令人意外。
“新四化”背景下，电气系统问题凸显
自2010年中国汽车进入新时代以来，“新四化”是被汽车圈频繁提起的词汇。智能科技引领汽车的时代即将来临，而电气系统也在此时面临着巨大的挑战。
回顾2021年，中国质量新闻网汽车资讯曾收到多起因芯片导致的车载娱乐系统卡顿或出现故障的投诉，包括车机反应速度慢、倒车影像缺失等问题屡见不鲜，这样的事实印证了指数反映出的“车载娱乐系统”是故障率频发的部位之一。
（长城欧拉车机卡顿现象严重 图片来自车主）
此外，网关和车身电气系统作为整车电气系统中的核心，“网关”扮演着数据传输与串联分析的角色，而车身电气系统则多用于主动安全驾驶等核心附加功能，这两项是我们日常频繁使用、且能够影响到是否正常用车或是否威胁到用车安全的核心电气系统。从吉利安全气囊的可靠性数据能够发现：电气系统的故障甚至是直接威胁到用户用车的安全。此核心部位频繁出现故障的现象提示我们一个严峻的现实：目前我国汽车产业电气系统在技术的快速发展中，尚不能为整车带来较高的可靠性。
与传统机械结构不同，电气化部件在软件匹配和芯片的要求上较高，传统机械部件想要升级或改款需要较长的研发周期，而软件和芯片在当今时代均处于飞速发展阶段，更新周期短，更新内容大，这也为电气系统的稳定性带来隐患。
新兴行业需沉淀，供应商管理体系需提升档次
虽然我国汽车产业积极推进电气化、智能化的发展已有数年，但多数电气化系统仍为新兴产业。比如，近些年火爆的车机系统、自动驾驶、轻混等技术都需要强大的电子控制系统支持。
（自动驾驶等电气智能化系统正逐步成为整车重要配置 图片来自特斯拉官网）
对于今日的汽车产业来说，电气系统在汽车总成中已经占据核心地位，但在现实中电气零部件供应商占主导地位，从零部件的开发到系统软件的研发，几乎全部出自零部件供应商。只有在整车软件匹配上，是主机厂和零部件供应商一起开发完成。也就是说：整车厂几乎没有电气系统部件和软件的开发，因此电气化产品的可靠性把控权也就由供应商所主导。
以中国质量新闻网汽车资讯收到的宝马3部分车主投诉车辆存在起步熄火故障为例，专家指出其熄火成因就是源自软件匹配问题。多数出现车辆故障的车主向本网站反馈，只要关闭车身稳定系统，就不会再出现类似问题。实际上，导致类似问题出现的零部件基本来自电气系统供应商，即使车企想要根治问题，也需要供应商在软件方面发力进行升级，而升级所需的时长及其中的核心技术也基本由供应商把控，使面对消费者问题的车企陷入被动。
（多名车主反映宝马3系存在起步熄火故障 图片来自宝马官网）
另一方面，我们看到很多科技企业相继推出汽车电子产品，甚至是整车，但这些新晋“车企”是否能够真正支持自己产品的可靠性，这种跨产业的融合在产品可靠性方面如何实现保证？目前，我们尚未得到此类车企的正面回应。
（坚定不造车的华为完成“另类造车” 图片来自赛力斯官网）
然，汽车终究不是玩具，涉及到生命安全谁人能够淡然漠之？去年上海车展特斯拉车主维权事件，我们不应该仅仅把它当成一次“事件”，更不能仅仅当成一件趣闻。
汽车电气系统相对于其他电气行业研发制造要求相对较低。以2021年芯片短缺为例，相对于手机、电脑等行业，汽车所需的芯片无论从成本还是性能上要求相对较低，虽需求量大，但仍无法达到手机、电脑等科技产品所需芯片的性能和利润率。从此也能看出，技术门槛和成本相对较低，有利于汽车电气系统部分的零部件能够被科技企业更加快速的研发与投产，更容易抢占市场，这也就是近几年来科技企业均想在汽车领域分一杯羹的原因。
对于科技企业来说，“造车”不应只是造出产品，更要在保证产品性能的情况下保证产品的技术稳定性和可靠性，而从目前的发展情况来看，这些产品并不可靠。根据指数呈现的数据以及未来发展趋势的分析，若电气系统产品的供应商只是简单粗暴的入场，仅仅看到了汽车行业庞大的市场空间，未来关于汽车电气系统的可靠性问题将会是汽车质量问题的重灾区。
针对此问题，“指数”专家团队组长、北京航空航天大学可靠性专家康锐教授在接受本网站采访时说：“对于车企来说，制定更为完整、严苛的供应商管理体系是控制上述‘乱象’的重要方式之一。以航空领域为例，从供应商引入、供应商资质能力审查、供应商绩效评价和优秀供应商评选及其相应的供应商管理机制都是成体系的。换言之，厂家是有供应商产品的选择权和质量把控权，而汽车厂家在此方面相对欠缺。”
提升行业认知，加强电气系统可靠性标准势在必行
想要提升行业准入门槛，还需靠标准来把控。根据指数数据显示，本次数据调查样本均为5万至8万公里的车型，按家庭用车频率计算，大部分车辆处于三至四年前销售的车型。当时我国汽车市场正处于“新四化”落地的关键期，多数品牌在电气化领域均有着突破性的成就，但行业的快速发展却未带来标准上的变革。
目前，新能源产品的市场份额正逐渐扩大，各厂家对传统技术的投入也大打折扣，能够预见的是从现在开始，电气系统将占据更大的整车技术比重。在传统技术标准上，我国的标准已能够快速跟随欧美等汽车发达国家，但面对未来比重更大的电气系统，成体系地制定、细化汽车产业电气可靠性相关标准，是保证中国汽车工业实现“弯道超车”的重要一环。
（“新四化”的发展将深化电气系统于整车中的重要地位 图片来自蔚来官网）
此外，车企与供应商对于产品可靠性体系的管理也是保障产品可靠性的重要条件。本网站对2018年至2021年市场监管总局缺陷产品管理中心公布的汽车召回案例进行梳理，发现召回车辆解决问题的方案从此前的更换机械配件居多，逐渐转变为升级软件居多，关于电气系统问题的召回正逐渐增多。针对上述现状康锐教授给出建议，他说：“实际上，其他行业是有可以为汽车行业所借鉴的供应商产品可靠性体系，适当的借鉴有利于汽车供应商可靠性的快速进步。以航空航天为例，按照统一的航天基础产品鉴定/认定体系，整个系统内都按照新‘五统一’原则开展工作，即统一需求规划、统一评价准入、统一选用管理、统一采购、统一质量保证，以此对元器件的‘管理、选用、采购、检测、使用’进行‘统一’。发布《航天元器件评价认定合格产品名录》，以此作为各院限定性好元器件选用目录的重要依据进行动态管理。同时通过质量问题归零、零部件批次问题快速响应和举一反三等行动进行质量闭环。”
诚然，汽车领域对可靠性的要求虽无法与更高端的航空航天领域相提并论，但自身的改进提升已进入势在必行的阶段。对此，康锐教授指出：“认知上升级、战略上重视、流程上落地、技术上深入、数据上整合这五点改进，将成为保障汽车领域可靠性能够积极持续发展的关键所在。首先，在认知上，国内汽车厂商对产品质量和可靠性的认知需要从符合标准的最底线提升一步，通过开展基础技术研究构筑产品可靠性保障和技术发展基石。其次，在战略上，企业应基于长期发展目标，设立专项研究的组织与人员队伍、资金与资源方面的支持；企业需要通过不断消化和应用，逐步进行跟随式创新和集成式创新，进而形成企业自有的、行之高效的质量体系。技术是质量管理的内涵，目前看也是国内汽车产业的短板。虽然国家、行业以及协会都发布了一些汽车零部件标准，但汽车厂商仍需通过零部件基础技术研究（例如：深度上开展各种失效机理研究，广度上分析产品在不同使用场景下的应力载荷等），最终转化为企业对关键零部件的技术要求和筛选标准，快速有效提升产品可靠性。最后，还需加强关键零部件基础数据的储备、整合及共享，促进行业协同发展。”