淺談新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的總裝工藝比較

劉一昕

上海汽車集團(tuán)股份有限公司乘用車公司 上海市 201804

1 引言

在國家關(guān)于對新能源汽車補貼等利好政策的影響下，國內(nèi)許多汽車企業(yè)都加大對新能源汽車，特別是純電動汽車的研發(fā)和投入。但是應(yīng)該看出，無論是汽車的生產(chǎn)效率或者是汽車的質(zhì)量，我國的新能源汽車與國外相比，都存在著一定的差距。其主要原因是國內(nèi)的新能源汽車總裝工藝不夠完善和成熟，因此，研究新能源汽車的總裝工藝對于提升汽車質(zhì)量和生產(chǎn)效率具有重要的理論指導(dǎo)和現(xiàn)實意義。

2 新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的結(jié)構(gòu)對比分析

從結(jié)構(gòu)方面而言，雖然不同汽車的品牌、型號有所不同，但傳統(tǒng)汽車的基本結(jié)構(gòu)主要由發(fā)動機、車身、底盤和電氣設(shè)備組成。新能源汽車的基本結(jié)構(gòu)包括車身、底盤和動力控制系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車最大的不同在于其動力不同，其動力主要由內(nèi)置的電池組件提供。核心模塊是電力驅(qū)動子系統(tǒng)，主要由驅(qū)動電機、調(diào)速控制模塊和電源組成。

3 新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的總裝工藝對比分析

汽車總裝的含義是按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將汽車的各個零部件進(jìn)行合理的組裝和調(diào)配并最終形成完整汽車產(chǎn)品的過程。目前新能源汽車主要以純電動汽車為主，因此，本文的新能源汽車主要指純電動汽車。傳統(tǒng)汽車的總裝工藝主要包括裝配、檢測、路試、入庫、返修等環(huán)節(jié)?？傃b配線由車門分裝輸送工段、車身存儲工段、底盤裝配工段、前橋分裝工段、最終裝配工段、后橋分裝工段、動力總成分裝工段、發(fā)動機總裝工段、儀表板總成工段等組成，傳統(tǒng)汽車總裝工藝如圖1所示：

新能源汽車的總裝流程如圖2所示，對比圖1和圖2可知，新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的總裝工藝有很大的相似性，但是同時也有一定的區(qū)別。這兩之間的區(qū)別主要體現(xiàn)在：

3.1 電動機分裝線差異

從驅(qū)動力方面來說，由于新能源汽車主要依靠電動機來提供行駛的動力，變速箱的傳動比是固定的，因此，新能源不用像傳統(tǒng)汽車那樣需要進(jìn)行在變速器和發(fā)動機之間布置分裝線。新能源汽車可以布置電動機的分裝線，通過該分裝線對固定齒比的變速器和電動機進(jìn)行裝配，相比于減速器和發(fā)動機，電動機的體積較小并且裝配起來比較快捷方便，所以新能源汽車電動機的裝配線只占有很小的車間位置。對于同時進(jìn)行傳統(tǒng)汽車和新能源汽車裝配生產(chǎn)的企業(yè)，可以在傳統(tǒng)汽車裝配基礎(chǔ)之上，添加一條電動機分裝線，這樣可以提高企業(yè)汽車的裝配效率和資源利用率。

3.2 電機與懸置總成分裝線差異

由于新能源汽車中的純電動汽車沒有發(fā)動機部分，因此，可以省去傳統(tǒng)汽車對發(fā)動機零部件的裝配和加工，但是需要對純電動汽車的懸置和電動機進(jìn)行合裝。純電動汽車的懸置裝置包括制動系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)汽車相比，其裝配復(fù)雜程度較高，如果將懸置裝置的多個部分分開裝配，那么其裝配一致性和裝配質(zhì)量就勢必會受到一定的影響，進(jìn)而影響總裝的總體進(jìn)度。因此，此部分裝配要講究一定的策略：首先對純電動汽車的減速器與電動機和前懸裝置進(jìn)行總成，其次，在底盤裝配環(huán)節(jié)與整個車體進(jìn)行裝配。

圖1 傳統(tǒng)汽車總裝流程

圖2 新能源汽車總裝流程

3.3 底盤線差異

從底盤線的裝配方面來說，新能源汽車和傳統(tǒng)汽車沒有明顯的差別，主要通過在車身下面把相關(guān)零件進(jìn)行組裝的方式。由于在進(jìn)行底盤線安裝時需要將車身托舉起來，因此就需要車身要提升一定的高度，常見的托舉方式包括摩擦線、積放鏈以及摩擦線+CPC等。新能源汽車和傳統(tǒng)汽車的底盤結(jié)構(gòu)卻有著很大的不同，主要的差別體現(xiàn)在：與傳統(tǒng)的電動汽車相比，純電動汽車沒有燃油箱、油管和排氣管，但是相應(yīng)的增加了電池包，因此純電動汽車在底盤裝配的過程中不用考試燃油箱、油管和排氣管的裝配工位，相應(yīng)的增加電池包的裝配工位，這樣一來，降低了新能源汽車在底盤裝配方面的工作量。同時新能源汽車的電池包重量較重，操作不便，往往此工位需要更多的時間來完成，因此，汽車企業(yè)要充分考慮此工位的工人人數(shù)。由于電池包屬于易爆物，具有一定的危險性，所以在裝配的時候要嚴(yán)格按照操作規(guī)定，做好安全防護(hù)工作和相關(guān)預(yù)案。比如在底盤線分開設(shè)置電池包存放區(qū)域和準(zhǔn)備區(qū)域，在裝配之前檢測電池包是否達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 整車檢測線差異

在整車檢測線方面，也有一定的不同之處。無論是新能源汽車還是傳統(tǒng)汽車，在整車檢測之前，都必須要對汽車進(jìn)行裝配調(diào)試工作，只有調(diào)試后結(jié)果顯示合格后才能做后續(xù)的其他檢測。由于純電動汽車沒有油箱，因此，純電動汽車的調(diào)試裝配的過程中沒有燃油加入操作，正如圖2所示，燃油加注工位變成了電動汽車的充電柱。

3.5 最終線

最終線主要負(fù)責(zé)油液加注、內(nèi)飾、外飾零件的裝配工作，對于新能源汽車和傳統(tǒng)汽車來說，他們之間的區(qū)別較小。地板鏈、滑板線、滑板+積放鏈等都是汽車總裝中很常見的最終設(shè)備。除了要考慮汽車主線以外，對于汽車車身的通過性來說，還需要注重研究汽車在轉(zhuǎn)接時所面臨的可行性問題，包括汽車內(nèi)飾線轉(zhuǎn)接底盤線、底盤線轉(zhuǎn)接最終線、PBS線轉(zhuǎn)接內(nèi)飾線等。其中內(nèi)飾線轉(zhuǎn)接、PBS線轉(zhuǎn)接等過程由于不牽扯到汽車下方零件的裝配，因此，在轉(zhuǎn)接的過程中只需要保證同一個平臺下不同的車身尺寸可以順利轉(zhuǎn)換就可以。出于新能源汽車結(jié)構(gòu)特點要考慮，底盤轉(zhuǎn)接最終線時，車身下面的護(hù)板、電池包等零件都已完成裝配工作，除了要考慮車身尺寸的不同所帶來的問題外，還需要考慮護(hù)板、電池包由于尺寸不同所帶來的局限性，從某種程度上說增加了車身裝配的難度，是車身能過性的關(guān)鍵所在。

3.6 總裝設(shè)備

在總裝設(shè)備方面，新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車也存在著較大的差異。在總裝車間內(nèi)，除了需要有常規(guī)的工裝設(shè)備外，還要根據(jù)汽車產(chǎn)品的不同，配備專用的工裝設(shè)備。事實上對于許多新能源汽車，特別是純電動汽車，有的純電動汽車零件是特有的，比如電池包托盤、電機托盤、減速器托盤、潤滑油加注機等，但是這些零件結(jié)構(gòu)也屬于常規(guī)化的工裝設(shè)備。此處所指的專用工裝設(shè)備，對于純電動車的專用工裝設(shè)備來說，包括充電樁、絕緣檢測設(shè)備、充放電專用設(shè)備、絕緣工具等。其中充放電檢測設(shè)備是新能源汽車在購買電池包的重要設(shè)備，主要作用是對電池包的許多參數(shù)進(jìn)行測試，包括電流、電壓、工況等參數(shù)。只有通過該設(shè)備檢測各性能符合要求，才能出廠。國內(nèi)外比較專業(yè)的汽車供應(yīng)商廠家有延鋒、電裝、新威爾、德爾福汽車、阿濱、佛吉亞等，許多新能源汽車的設(shè)備、零件開發(fā)生產(chǎn)都需要BMS開發(fā)工程師、電池包研發(fā)人員、設(shè)備供應(yīng)商等共同協(xié)作完成。

4 結(jié)語

目前，國內(nèi)外許多汽車廠商都在加大對新能源汽車的投入，同時也取得了一定的成績，但是就總體而言，新能源汽車的市場占有率還比較低，發(fā)展仍然處于初級階段，因此，需要加大對新能源汽車的總裝工藝研究力度，提高創(chuàng)新能力，促進(jìn)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速、健康發(fā)展。