汽車輕量化并不是簡單的“減重”

近些年，隨著智能化、電氣化和自動駕駛的興起，新能源造車新勢力已經(jīng)陸續(xù)強勢登場了，并展現(xiàn)出和傳統(tǒng)汽車廠商不一樣的發(fā)展思路?？墒牵粋€全新汽車品牌的建立，不僅需要強大的資金鏈作為支持，更需要核心技術(shù)的突破。愛馳汽車作為造車新勢力中的“技術(shù)派”，并沒有急于發(fā)布量產(chǎn)車型，而是一直在做技術(shù)儲備工作。對于電動車型，專屬平臺構(gòu)架設(shè)計是未來的發(fā)展方向。而愛馳汽車正是這么做的，針對中國市場的特點，他們正向研發(fā)出模塊化智能電動車平臺——MAS平臺，愛馳U5車型正是基于這樣一個模塊化平臺開發(fā)的。在2018中國車身大會上，愛馳汽車展示了U5的白車身結(jié)構(gòu)，并對其車身技術(shù)特點進行了詳細解讀，引起廣泛熱議。為了進一步了解愛馳U5獨特的車身結(jié)構(gòu)特點，我們對愛馳汽車有限公司首席輕量化專家孫黎博士進行了專訪。

Q：和燃油車型相比，電動車對于車身輕量化的要求更高，愛馳汽車是如何進行車身開發(fā)的？輕量化對于續(xù)航里程有很大幫助嗎？

A：愛馳MAS平臺有多種特點，其中一項很重要的特點就是不同材料混合車身。愛馳U5車身材質(zhì)分布基本上是“上鋼下鋁”，下面的平臺化結(jié)構(gòu)部分采用鋁合金材質(zhì)，而上面的車身則采用了大量高強度鋼，甚至創(chuàng)造性地使用了強度達到2000MPa的熱成型鋼。這樣一個結(jié)構(gòu)兼顧了輕量化、高安全等技術(shù)要求，整車的輕量化系數(shù)達到2.28，而從去年的歐洲車身大會反饋的數(shù)據(jù)看，平均輕量化系數(shù)在2.8以上，從這樣的對比可以看出我們的車身在輕量化方面處于行業(yè)領(lǐng)先。

輕量化對于車輛續(xù)航里程的提升是毋庸置疑的，有研究表明，每減少100kg的質(zhì)量，續(xù)航里程大約可以增加5%，當(dāng)然具體到不同的車型可能會不同，但車身的輕量化的確是一件非常重要的工作。車身輕量化實際上不止是“減重”這么簡單，也并不是為了單純的增加續(xù)航里程。從中國制造2025到工業(yè)4.0，再到國家新的五年計劃，都把輕量化作為一個獨立的話題提出來，這是為什么呢？這實際上就是為了促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。換句話說，我們可以把輕量化看作是車身材料、加工工藝等方面的進化與升級。輕量化不僅對于產(chǎn)品本身很重要，對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的升級也有很大的意義。

Q：車身輕量化設(shè)計會對車輛的安全性有影響嗎？

A：在一些消費者看來，車身變輕了會降低車輛的安全性能，這實際上是一種誤解。實施輕量化是在保持產(chǎn)品性能的前提下進行的，包含了材料、結(jié)構(gòu)、連接工藝等方面的升級。比如U5車身下部大量使用了真空壓鑄鋁，很大程度上增強了車身遇到前碰、后碰時的強度和扭轉(zhuǎn)剛度;另外，全車共使用了具有高強度、高韌性特點的21個熱成型鋼零件，這些高強度結(jié)構(gòu)能讓車輛的安全性達到一個很高的水平。對于輕量化，我們或許可以換用“結(jié)構(gòu)升級”這樣詞語更容易讓人理解。為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)升級，會應(yīng)用到很多新的材料、新的工藝，這只會讓產(chǎn)品性能越來越好。

對于電動車的安全性，可以分兩方面，首先是電池本身的安全。在電池設(shè)計中，我們做了一個特殊的“三明治”結(jié)構(gòu)，把模組和冷卻液用隔板分開，以保證即使在遇到極端碰撞的情況下，冷卻液也不會流入模組中，從而使電池發(fā)生短路引起起火情況。另外就是車身安全性，要能對電池包形成很好的保護。傳統(tǒng)車型由于有中央通道，地板不是平的，很難設(shè)計有連接兩邊門檻的大梁;而像U5這樣的電動車，地板是平的，設(shè)計有完整的橫梁，在遇到柱碰、側(cè)面碰撞這樣的情況，可以很好地抵御側(cè)面沖擊力。同時，在電池的前端，我們加了一個熱成型鋼材料的防護板，在車輛底盤遇到一些極端碰撞時，能夠?qū)﹄姵仄鸬胶芎玫谋Ｗo作用。在車輛遇到追尾碰撞這樣的情況時，我們有合理的載荷傳遞路徑，通過真空壓鑄件傳遞到門檻梁，分散沖擊力。我們對于關(guān)鍵結(jié)構(gòu)保證足夠高的強度，同時在結(jié)構(gòu)設(shè)計上又很注重撞擊能量的吸收，最大限度地保證電池的安全性。

Q：愛馳U5在車身覆蓋件上用的什么材料？

A：所有的輕量化設(shè)計一定是和成本相聯(lián)系的，不考慮成本的輕量化是沒有意義的。從技術(shù)角度說，我們可以做出全碳纖維材質(zhì)的車身，但其價格不是普通消費者能承受的。所以對于材料的選擇，我們的觀點是合適的地方用合適的材料。在車身下部，我們使用了大量的鋁合金，以平衡整車的質(zhì)量;在關(guān)鍵的車身結(jié)構(gòu)中，我們采用了大量高強度鋼，以保證車身的強度。而在四門、兩蓋這樣的覆蓋件上，我們還是傾向于使用傳統(tǒng)的鋼材。不可否認的是，鋁制覆蓋件要更輕一點，但價格也更貴;同時，在發(fā)生一些剮蹭事故時，鋼制結(jié)構(gòu)更容易修復(fù)，而鋁制件則很可能需要直接更換。

Q：為什么愛馳U5的車身與傳統(tǒng)車型有很大的不同？除了U5外，愛馳還會開發(fā)哪些車型？

A：愛馳MAS平臺是專門針對電動車而開發(fā)的模塊化平臺，而不是借鑒于傳統(tǒng)燃油車型。一些傳統(tǒng)的汽車廠商，旗下有很多比較成熟的車型，在最早開發(fā)電動車時，就會基于這些燃油車型基本結(jié)構(gòu)進行改造。所以我們過去常?？吹?，有些電動車的地板不是平的，也有中央通道，設(shè)計了T型電池結(jié)構(gòu)。這樣做無疑會節(jié)省開發(fā)成本，但不是長久之計。我們作為一家新興造車企業(yè)，反而會沒有很多負擔(dān)，而是根據(jù)電動車的特點進行正向開發(fā)，設(shè)計出適合電動車的車身結(jié)構(gòu)?；谶@些原因，我們設(shè)計的車身和一些傳統(tǒng)車型自然會有很大的不同。

愛馳MAS平臺除了鋼鋁混合結(jié)構(gòu)車身特點外，還有個很重要的特點就是它的可延展性，軸距可靈活調(diào)整。模塊化的平臺適用于多種不同車身，大幅降低新車型開發(fā)的復(fù)雜性和研發(fā)成本。U5定位為A+級SUV車型，而通過這個MAS平臺，我們還可以開發(fā)尺寸更大的SUV、轎車或是MPV車型。我們每年會推出1-2款新車型，明年9月會率先推出U5，后續(xù)還會有基于MAS平臺的更多衍生車型。

Q：參加此次中國車身大會有什么感受？

A：愛馳汽車是首次參加中國車身大會，我覺得這是一個很有技術(shù)含量的大會。我們平常參與的很多會或是一些展覽，通常只能看到車輛的外形，或者坐在里面感受一下舒適性。而中國車身大會這個平臺則是直接展示車身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這實際上是很有挑戰(zhàn)性的。通過展示和技術(shù)解讀，車身用了什么材料？工藝水平如何？與會專家都能夠一目了然。同時，不同品牌的白車身同臺展示，大家可以相互進行比較，互相學(xué)習(xí)，這對于整個行業(yè)的發(fā)展是很有益處的。