电磁干扰影响智能电动车安全？如何化解？

在刘慈欣《球状闪电》这本科幻小说中，描述了这样一幅场景：在数枚球状闪电产生的电磁脉冲攻击下，人类文明一下子倒退到了“冷兵器时代”。地球所有电器全部失灵，汽车全部趴窝，飞机直接坠毁，航空母舰在海上变成了废铁。

有人说，这是科幻小说的场景。但现实中，电磁干扰已经成为了军事战争中的“无形杀手”。

1967年，在当时美国超级航空母舰福莱斯特号的甲板上发生了这样一个意外。由于遭到未知的电磁干扰，停在甲板上的战机自动发射火箭弹并击中了另一架战机的油箱，最终火势无法控制，造成134名人员死亡，几十架战机报废，14亿美元损失，本来计划支援越南战争的侵略任务也草草收场。

事实上，在现代战争中，“电磁对抗”已经成为战争能否取胜的关键一环，扮演着至关重要的角色。以俄乌冲突为例，乌克兰军队在战场中投入大量无人机，但是后来却被俄军以大功率电磁干扰器直接摧毁。

而美军早在上世纪90年代就开始注重电磁战，几乎每一场海外中大型军事行动中都可以看到大规模电磁作战的影子。对手一旦遭到强电磁干扰，通讯和指挥都将受到重大影响。

当然，电磁干扰不单单会被应用在军事战争中，我们日常生活其实无时无刻都会受到电磁干扰的影响。

原因很简单，哪儿有电子设备，哪儿就有电磁干扰，汽车也不例外！

电磁干扰：汽车智能安全的“无形杀手”

我们都知道，如今的汽车智能化程度越来越高，除了电池、电机、电控这“老三电”之外，还有冰箱、彩电、大沙发的“新三电”，以及智能驾驶、智能座舱等等各种智能化系统。

这些系统内置了各种复杂精密的电子设备，比如远程信息控制模块、信息娱乐系统、导航系统、互联设备、仪表显示系统等等，因此受电磁干扰的概率更大。

而且，汽车受到的电子干扰并不只来自于车内的电子设备，还有来自外部的影响。比如城市里的无线电台、电视台、基站等等，都会对车内的电子设备产生一定干扰。

而电磁辐射一旦过大。轻则，会出现屏幕闪屏、音响“滋滋”杂音等常见的现象。坊间还有传闻，电动车让人掉头发，也是因为电磁辐射的影响。

重则，电磁干扰会击穿电子器件，直接导致电子元器件损坏或者失灵。试想，一旦某个电子元器件不工作了，极有可能给整个模块工作带来错误指令或者严重的干扰。

比如导致导航定位不准，信号不好等等...造成智能驾驶在工作时发生错误预判，甚至是直接失灵，最终造成安全隐患。

此前，国内有研究小组针对“电磁干扰对汽车自动驾驶的影响”进行了相关实验。4台试验样车中一台ACC功能出现异常，2台FCW功能出现性能降低或功能失效等异常现象。

这表明，电磁干扰确实对汽车自动驾驶辅助系统存在安全风险，而智能网联汽车对电磁安全性不容忽视。

说到这，或许有人就要问了，电磁干扰到底是什么？为什么能对电子设备产生影响？

电磁干扰其实是一种客观存在的物理现象，会干扰电缆信号，并降低信号完好性。举个栗子：

“老实小伙子”电子1正在自己的电子元件里努力工作，突然来了个“貌美如花”电子2。于是，正在电子1瞬间被电子2吸引住了，不老实的呆在自己的电子元件里，跟着电子2跑了....于是，这就导致电子1工作的电子元件失灵了！这种情况，我们就可以把它称为“电磁干扰”。

不过，电子1被电子2魅惑了，也不能怪人家“不老实”。因为就像我们前面说的，只要有电子电器件存在的地方，就会产生电磁干扰。

于是，问题就来了，既然电磁干扰影响这么大，那汽车又该如何抵抗电磁干扰呢？

宝马：给汽车加个“电磁免疫系统”

面对电磁干扰，宝马的做法是给汽车加个“电磁免疫系统”，而这个“免疫系统”就是强大的电磁兼容性（EMC）。

所谓电磁兼容性，就是当电气设备在受电磁干扰的情况下，依然能正常工作，并且设备运行时发生的电磁场也不会影响到周围环境中的其他设备工作。

你可以这么理解，电磁兼容性就是要让电子设备或系统能有一个“防护结界”，既防外面“武器”攻击，也让自己的“武器”不能出去祸害别人。

那么，如何让车辆拥有更好的电磁兼容性？这其中，既需要厂家在汽车电气元件设计的各个环节，采取有效的抑制措施，来降低或消除电磁干扰。

同时，还要通过EMC电磁兼容测试，评估车辆在电磁环境中的性能保险，以确保车辆的设计和功能不会受到其他电磁波的干扰。也就是说，只有通过EMC电磁兼容“考试”的车，才能安全上路。

宝马是最早开始EMC测试的豪华车企。根据宝马工程师的介绍，EMC在宝马的历史可以追溯到上个世纪70-80年代。

当时，只有发动机点火线圈和火花塞是主要骚扰源，并且由于没有其他电控部件和单元，对抗扰的性能要求不多。所以，和军事领域更复杂的工况比，早期汽车行业对EMC并没有那么高的要求。

但即使如此，宝马还是建立了EMC实验室。因为在宝马看来，所有的安全隐患都应该“0容忍”。正因为超前的布局，宝马目前不仅拥有行业最领先和最严苛的EMC电磁兼容测试技术和标准，并且还建立了全球最大的EMC实验室，而全新宝马5系就是出自这里。

打卡宝马全球最大的EMC实验室

在前不久，电驹小编来到位于沈阳晨宝马研发中心的全新EMC复合型实验室。根据工程师的介绍，这座EMC实验室是宝马花了重金打造的，是宝马迄今为止在全球范围内最大、测试项目规划最全面的EMC实验室。此外，它也是宝马在德国之外唯一的EMC技术团队和实验中心。

宝马工程师还告诉我们，宝马的EMC实验室具备整车以及高低压电子电器零部件的电磁兼容，以及射频测试能力，可以应对新能源汽车电子电气系统集成化，智能化和网联化带来的电磁兼容挑战，让每一台宝马汽车都通过了堪比航空级别的EMC电磁兼容性测试。

也就是说，未来宝马通过自有的EMC实验室，可以不断对自家车辆进行测试，找出电磁兼容的问题，从而保证每辆车在量产前，都有强大的“电磁免疫系统”。

就拿全新宝马5系来说吧，根据工程师介绍，这款车在宝马EMC实验室已经测试了超过两年了。

而在对宝马的EMC实验室的参观中，最让电驹小编深刻的的就是宝马EMC暗室，它是基于EMC和智能网联相关功能测试结合的多合一理念设计的，宝马方面将其称为复合型暗室。它具有特殊的尺寸结构，27m x 22m x 13m，也是乘用车领域内最大的汽车EMC暗室。

通过图片可以看到，其实验室整个墙面和天花板都采用了由特殊纤维及涂层制成的吸收电磁波的材料，业内称之为吸波材料，而在这些吸波材料的后面铺满了屏蔽用镀锌钢板。通过吸波材料以及屏蔽技术相结合，从而营造出一个完美的电磁兼容测试环境。

在参观过程中，当电驹小编进入该实验室之后，手机及任何电子产品都接收不到外界信号，足见其对电磁屏蔽的效果治好。对此，宝马工程师骄傲的说：“我们这里非常适合进行研发及相关保密性工作。”

值得一提的是，宝马的EMC实验室不仅可以进行整车试验，也可以对汽车零部件进行测试，比如其零部件级别的电波暗室就可以对动力电池进行电磁兼容试验。所以，开宝马的纯电车绝对不用担心“掉发”的问题。

除此之外，宝马还创新的在新建复合型暗室内，预留了未来扩展天线性能测试的技术储备和能力，并集成了最新的智能网联汽车相关测试装置，包括V2X、E-Call通信等。它可以模拟真实的智能网联测试条件，使用多个通信天线创造一个可复现的实验环境。

比如预留有未来网联天线性能测试的专用功能。像导航，V2X，移动通信，从而能够在整车的层级对车载天线性能进行全面的评估。

再比如还拥有由主动测功机和2个转台组成的动态驾驶测试环境。该测试环境将使我们能够在一个封闭的架构中模拟ADAS(先进驾驶辅助系统）功能及未来的自动驾驶相关场景。

总而言之，宝马的EMC实验室完全有能力，对未来更先进的智能网联汽车进行电磁兼容测试。包括对未来L3/L4等更高阶的智能驾驶进行电磁兼容测试。

比行业高出4倍的测试标准

可能有人会问了：电磁兼容的测试对象是看不见、摸不着、无色无味的电磁波，又该如何检测？这里，宝马的工程师给电驹小编举了一个形象的比喻：“我们有时也将电磁兼容研发工作类比作为大象和蚂蚁。”

“蚂蚁很小，难以发现，我们在前面介绍过的电磁干扰就像在车上找一只蚂蚁一样，需要非常精密的仪器和测量的准度才能检测到这种非常微小的电磁干扰及辐射。”

“大象则指的是我们在进行电磁抗扰试验时，为了评估车辆产品的抗击打能力，我们会向车辆发射犹如大象般那么大强度的电磁能量，来测试我们的产品是否具备我们所期望的抗扰能力！”

宝马的理念就是，即使车辆发出的电磁干扰像蚂蚁那么小，虽然不会对车辆产生影响，但也要通过精密的仪器和各种测试项目，把问题找出来。

不仅如此，宝马还要建立“大象”般强大的免疫系统，即使外界设施发出来的电磁干扰像大象那么大的时候，依然也能扛得住。

宝马最终的目标只有一个，为宝马的产品构建更加强大的“电磁免疫系统”。

要做到这点，在宝马工程师看来，就得要用最严苛和最高强度的测试，来精准检测最微小的电磁干扰和辐射。

所以，行业标准规定的电磁测试场强为30伏/米，而宝马EMC实验室的测试场强平均可达100伏/米，极限测试状态下最高更高达140伏/米，是国内法定标准的4-5倍，远远高于行业标准。

此外，宝马测试范围涵盖从低频到高频，以及不同的工况环境。比如在测试过程中，宝马会覆盖100khz-6Ghz频率，这也是车内绝大部分电子元件受干扰范围。甚至在某些情况下，针对电动车辆对于人体潜在干扰的思考，也被纳入其中。

以此，通过充分模拟车辆在社会道路上行驶所能接收到的各种电磁干扰，从而为宝马车辆构建强大的“免疫系统”。

电驹小结

宝马对于豪华的理解和诠释，不只是在设计、用料、配置这些我们看得见的地方，还有更多看不见的豪华。

比如为了给用户带来更加稳定和安心的智能化体验，宝马建立了行业最领先的EMC电磁兼容性实验室，并且还要经历行业最为严苛的EMC电磁兼容性测试，为宝马赋予最强大的“电磁免疫系统”。

宝马类似于这样看不见的豪华还有很多，比如不设上限的“炼狱式”安全测试，只为保证交付中国客户的车辆足够安全可靠。再比如超过13万公里里程的L2+级智能驾驶辅助系统测试，只为打造更符合中国路况的智驾系统，确保中国用户安全、便捷地使用该功能....

就像宝马工程师说的：“消费者能看见的地方就是硬件设计和工程设计，但是还有很多看不见的地方，有软件设计、有宝马的独门调校，还有集成的能力在里面。这些看得见的和看不见的，对宝马来说，豪华绝非堆料和账面数据。”