整车可靠性测试技术演进与新能源整车系统可靠性验证实践

2026-01-24 10:04:52·  来源:汽车测试网  
 

整车可靠性测试是车辆开发过程中不可或缺的一环,其核心目的是在长期使用与复杂工况环境下全面验证整车及其关键系统的结构完整性、功能稳定性与性能保持能力。传统意义上的整车可靠性验证主要围绕道路耐久性与环境适应性展开,通过在高速公路、山地道路、强化路面与城市路况下累计里程和载荷输入,评估整车底盘、车身、传动系、悬架等机械系统的疲劳寿命与耐久表现。在这一体系中,通过不同工况里程累积来揭示潜在磨损、热疲劳与材料老化等渐进式故障,是机械主导车辆可靠性验证的基本方法。


随着新能源汽车与高度电子化技术的快速发展,可靠性测试内容与重点发生了明显变化。新能源整车在保持传统道路耐久测试体系的同时,显著增加了对“三电”系统的长期稳定性与环境适应性测试要求。针对电动汽车这一独特动力架构,国家相关标准已明确新能源汽车可靠性行驶试验的里程要求与工况分配,例如传统燃油车需完成不少于 30 000 km 的可靠性试验,而纯电动汽车参照标准要求可适当调整为约 15 000 km 的试验里程,其中包括不同路况组合分配比例,以全面覆盖其核心风险验证区间。可靠性试验并非简单里程堆叠,而是在工信部认可的试验场模拟城市道路、高速公路、一般公路、山路、非铺装路等多种真实工况,并对不同载荷条件(空载、半载、满载)进行系统评估,同时在试验前后对动力性、制动性能、噪声等关键性能指标进行比对,以客观反映整车性能衰减情况与故障记录。


在新能源与智能化背景下,高压系统、电驱动系统与整车电子电气架构成为可靠性验证的重要对象。高压电池包作为整车能量核心,其结构可靠性不仅关系到车辆使用寿命,还直接影响车辆的安全性。针对电池包的热管理、振动抗冲击性和环境适应性(如高温、高湿、高寒工况)等进行系统性测试,是当前可靠性验证体系的重点之一。此外,高压连接件、导线束及其绝缘材料的耐久性测试也愈发重要,因为这些部件承载高电压高电流传输,其绝缘性能、机械强度和环境耐受能力直接影响整车电气系统的安全性与长期稳定性。针对高压线束的电绝缘强度、耐候性、机械疲劳与电磁兼容性(EMC)等指标,需要进行严格的电、机、环三类测试,以确保整车在复杂实际工况下不发生短路、过热或系统失效。


电驱系统作为新能源汽车的动力输出核心,其长期稳定性测试包括在高转速、高负载等极端条件下对电机与电控单元的效率、热管理能力和故障容忍性进行评估。高效能电驱系统的可靠性不仅关系到续航与动力性能,其热管理策略的有效性也成为测试关注重点。近期行业技术评比中,部分高压碳化硅(SiC)电驱系统在综合工况效率测试中取得高达 93% 以上的电驱效率,这反映出现代电驱系统在优化能效和热管理方面已经进入精细化阶段,这类高性能系统的可靠性验证更强调在各类工况下的长时间稳定输出能力与热失控风险的控制。


在整车环境适应性试验领域,传统的高原、高温、高寒等气候条件仍是基础,但在新能源汽车的验证体系中,还需关注电池性能衰减规律、电驱系统热管理效率在极端环境变化中的动态响应,以及整车密封性对于湿热、粉尘侵入等因素的长期防护能力。高标准的防水、防尘及整车密封性测试,依旧是整车长期质量验证的重要组成部分,尤其在高压系统与电池包底部布局的新能源汽车中,底盘防护等级和碰撞后电气系统的完整性测试显得尤为关键。


此外,随着整车智能化水平提升,电子控制系统、传感器和执行器的可靠性也被纳入整车级耐久验证体系。在振动、温湿循环变化和热载荷影响下,这些电子系统的稳定性决定了整个智能控制架构的可靠性。因此,针对电子控制单元(ECU)及其网络通信系统的抗干扰能力、耐久性测试成为评估车辆长期可靠性不可忽视的部分。


近期企业和行业组织在可靠性测试体系建设上也有新的实践与投入,例如国内顶级整车制造商投资建设新型安全与可靠性测试中心,通过覆盖多达数十种安全与性能测试,强化包括电池安全与电气系统可靠性等关键技术的评价能力,以适应日益严格的监管与消费者需求。这类设施的建设有助于整合道路耐久、环境适应性与新能源系统可靠性测试资源,为车辆在上市前提供更全面、更科学的验证数据支持。


综上所述,现代整车可靠性测试已经从传统机械为主的道路耐久与环境适应性试验,逐步发展为涵盖高压系统、电驱与电子电气架构的多维验证体系。在这一过程中,不仅要通过累积里程和工况模拟全面揭示机械系统的耐久性,还需通过系统性测试方法反映新能源与电子系统在极端环境与长期运行下的性能变化情况,为实现整车在全生命周期内的可靠、安全与稳定运行提供坚实的工程依据。

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