美国汽车电子技术法规要点解析

汤伟　杨荣山

摘 要：本文结合当代中国汽车企业向海外拓展的趋势背景及美国车型的实际开发经验，对美国汽车电子产品开发需要满足的安全、环保及电磁兼容性法规进行了系统性梳理，包括了美国联邦法规和州法规，为汽车企业需要进入美国市场提供了合规性开发的指引。本文还将法规与其相关的汽车电子系统零部件进行了关联性研究和分析，可以指导美国车型电子电器系统及零部件设计，为前期产品设计的需求分析与功能定义节约大量工作时间，从而缩短车型开发周期。也为中国车企进入美国市场提出了一些经验性建议。

關键词：汽车电子;美国法规;NHTSA;FMVSS;EPA;CARB;FCC

1 引言

受经济全球化趋势影响，多家国内汽车企业都在谋求国际化经营。一方面，国家“一带一路”战略积极扶持和推动自主品牌的培育与汽车产品的出口。另一方面，中国汽车市场增速自2018年以来明显开始放缓，产能的过剩导致了行业利润的下降，为了生存和发展壮大，中国车企不得不考虑开拓国际市场，将国内和国外资源进行合理调配[1]。近两年来，中国的自主汽车品牌在国际顶级汽车展上频频亮相，涉足法兰克福、底特律、巴黎等A级车展，已经在为中国造汽车进入欧、美市场投石问路。包括广汽、吉利及长城也都先后对外宣称了进入欧洲或北美市场的决心。在2019年11月20日的WEY品牌服务计划发布会上，长城汽车就首次公布了WEY品牌的海外战略时间表， 2021年进入欧洲，2023年进入北美及全球其他市场。理想虽然伟大，但汽车产业“走出去”的路上，机遇与挑战并存，海外市场的无序化竞争、研发技术薄弱、服务体系滞后等多重问题都尚待解决。尤其是美国市场，汽车普及率居全球首位，也是最成熟的汽车消费市场。正由于其市场的高度成熟，与之匹配的法律法规、审查机制，也是最严格的。这一严苛门槛条件让很多中国车企对于美国市场望而却步。再加上当下中美贸易战的影响，更增加了投资的不确定性。

本文将从美国汽车法规入手，重点解析了汽车电子相关的技术法规，从法规概述、具体法规要求与产品认证制度等方面进行阐述，为中国车企进入美国市场的产品研发提出一些指导性意见。

2 美国汽车法律法规概述

美国是联邦制国家，其汽车相关的法律法规包括联邦法规和州法规。

联邦法规基本都来自于《美国联邦法规》（CFR）。CFR共50篇，和汽车相关的有3篇。分别是：（1）第40篇，环境保护。主要涉及汽车的排放、燃油经济性及空调制冷剂相关法规要求，由美国环境保护署（EPA）负责编制[2];（2）第47篇，通信。主要涉及汽车电子产品的电磁兼容性认证相关要求，由美国联邦通信委员会（FCC）编制;（3）第49篇，交通运输。里面主要涉及汽车安全技术，涵盖交通事故避免、发生事故时减少伤害及防止火灾等，从技术和管理两个维度都有规定，该法规主要由美国交通运输部（DOT）负责。目前DOT已授权给美国高速公路安全管理局（NHTSA）制定《联邦机动车安全标准》（FMVSS），该篇的内容基本以FMVSS为准。

州法规的内容较零碎，不同州还不尽相同。但汽车相关的法规基本都是以联邦法规为依照的，除了加州对排放的法规要求（主要由加州空气资源委员会CARB编制）会严于联邦法规以外，其他基本满足了联邦法规基本也可以满足州法规。当然也有部分州法规是联邦法规里面没有提到的，比如部分州会对喇叭、车速表及拖车会有要求，但是目前市场的通用技术标准基本都能满足。所以州法规的合规性工作重点应该在CARB的排放法规对应上，而且CARB的认证是强制认证，不同于NHTSA的自我认证，需要在开发前期就要将试验数据提交审核，通过之后才准许进入市场。所以如果要出口燃油车型到美国市场，需尽早与CARB建立良好的沟通关系。

3 美国汽车电子技术法规要点

上一章节提到的法规中与汽车电子相关的主要在CFR的第47篇“通信”和第49篇“交通运输”。

第47篇“通信”是对所有电子产品的通用性要求，FCC制订该法规的目的是减少电磁干扰，管理和控制无线电频率范围，保护电信网络、电器产品的正常工作。作为汽车电子，主要需要关注第2章和第15章。第2章通信频段要求中，FCC对电子产品的通信频段进行了规定，比如收音机FM需要在88MHz～108MHz之间[3]。这一点和目前中国国内的频段要求基本是一致的。第15章，无线电设备认证要求。只要有RF信号的电器件，都必须在FCC认可的试验机构做电磁兼容认证，只有通过认证并获取FCC ID并在产品上标识之后，才准许进入市场。认证主要由Tier1供应商对应，主机厂重点需要管理好供应商。

第49篇“交通运输”汽车电子主要涉及FMVSS101、102、103、104、105、108、111、114、118、126、138以及CFR49-563等法规技术标准。这些法规中，如FMVSS102“换挡次序、启动连锁及传动”、FMVSS104“挡风玻璃雨刮洗涤”、FMVSS105“液压及电子刹车系统”、FMVSS108“灯具、反光装置和相关设备”、 FMVSS114“防盗保护和防止溜车”、FMVSS118“电动车窗和天窗”、FMVSS126“电子稳定控制系统”、FMVSS138“胎压监测”都是比较基础的技术要求，分别主要涉及雨刮控制器、ABS、车身控制单元（BCM）、无钥匙进入/启动系统（PEPS）、电子稳定控制器（ESC）和胎压监测系统（TPMS），这些从技术实现上难度并不高。下面主要对其他几项尤其差异较大而需要需要特别注意的法规进行详细解析。

（1）FMVSS101，显示器与控制器。该法规主要对车辆的仪表及控制开关等影响驾驶员视觉显示和控制操作的功能设计提出了具体要求，包括仪表内指示器的图标形状、颜色都有明确的规定，虽然大部分和ISO的规定近似，但是还有有部分的不同，比如ABS符号就稍有不同。

（2）FMVSS103，空调除霜除雾。该标准规定了哪些机动车辆要有挡风玻璃除霜和除雾系统，并对乘用车（PC）的挡风玻璃除霜和除雾系统要求做出了明确规定（详见SAE J902）。美国人对空调依赖性较强，法规对乘用车空调除霜的性能相对国内的标准要严格。尤其美国北部冬季时间相当漫长，空调的采暖能力需要给与保障。

（3）FMVSS111，后视野。主要是针对内外后视镜的要求，但是，2014年3月FMVSS111进行了更新，要求2018年5月1日后生产的汽车必须在出厂前安装后视的摄像头加视频显示系统。该标准对倒车的后视野以及对挂倒挡之后主机显示屏的倒车影像的响应时间、停留时间和保持时间都有详细规定。

（4）CFR49-563，事故数据读取装置（Event Data Recorder，EDR）。这条法规主要涉及安全气囊控制单元（以下简称气囊ECU）。目前国内大部分车型的气囊ECU内是没有EDR功能的，而美国车目前绝大部分车辆的气囊ECU都已经带了EDR功能。这条法规并没有强制要求进入美国的车辆都需要EDR，但是却要求只要带EDR功能的車辆，必须在车辆上市后90天之内确保市场上可以买到能读取其EDR的工具。由于大部分交通安全事故都是人为因素所致，很多美国主机厂为了便于责任判定，还是会选择搭载EDR功能。目前能读取EDR的通用性工具基本已经被Bosch垄断且标准化，其工具命名为CDR，在市场上很容易买到。也有少部分主机厂如特斯拉等也开发了专属于自己的EDR读取工具。

4 美国汽车产品认证制度

如前面所述，除排放法规为强制认证以外，美国汽车法规认证绝大部分为自我认证。即主机厂按照美国联邦法规要求进行设计、检查及验证，如果企业认为符合产品符合法规要求，即可投入生产和销售。美国政府主管部门会对市场中的产品进行随机抽查。如NHTSA可以随时在制造商不知情的情况下对市场中销售车辆进行检查，也有权调查厂家的试验数据。如果发现不符合，将向制造商进行通报，责令其在期限内整改，并要求制造商召回故障车辆，这就是所谓的强制召回。如果不符合法规的车辆发生了交通事故，制造厂家将面临高额罚款。

这种自我认证方式，属于宽进严出，要求车企真真正正对自己的产品负责，对市场客户负责。

5 结语

现有美国技术法规中对于汽车电子的要求，总体上是可以通过确保车辆的配置及少量设计变更来实现法规符合性开发。但是随着科技的日臻发展及消费者需求的改变，法规要求也会慢慢发生演变。包括很多ADAS以及V2X等先进技术的强制配置都已有法规提案。所以中国车企如果要进入美国市场，除了针对现有法规开发，还需要对美国法规动态保持持续关注。另外，美国宽进严出的市场监督环境，对制造商的研-产-销体系也是一项重大的挑战，中国车企若要在美国市场能够站稳脚跟，在体系建设上也需要多多修炼内功。

参考文献：

[1]闫向军.中国汽车企业国际化经营探讨.车界论坛，2006（5）.

[2]美国环境保护署法规.（来源：EPA官网https：//www.epa.gov/laws-regulations）.

[3]美国联邦通信委员会法规.（来源：FCC官网https：//www.fcc.gov/）.