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2019車身新材料新工藝

專訪愛馳汽車有限公司首席輕量化專家孫黎博士

2019-6-29 13:25 63 0
簡介
【汽車輕量化在線】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陸續強勢登場了,并展現出和傳統汽車廠商不一樣的發展思路。可是,一個全新汽車品牌的建立,不僅需要強大的資金鏈作為支持,更 ...

【汽車輕量化在線】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陸續強勢登場了,并展現出和傳統汽車廠商不一樣的發展思路。可是,一個全新汽車品牌的建立,不僅需要強大的資金鏈作為支持,更需要核心技術的突破。愛馳汽車作為造車新勢力中的“技術派”,并沒有急于發布量產車型,而是一直在做技術儲備工作。對于電動車型,專屬平臺構架設計是未來的發展方向。而愛馳汽車正是這么做的,針對中國市場的特點,他們正向研發出模塊化智能電動車平臺——MAS平臺,U5車型正是基于這樣一個模塊化平臺開發的。在前不久于澳門舉行的2018中國車身大會上,愛馳汽車展示了U5的白車身結構,并對其車身技術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獨特的車身結構特點,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。

愛馳汽車有限公司首席輕量化專家孫黎博士在大會上發表演講

接受專訪

1: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的?輕量化對于續航里程有很大幫助嗎?

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車身材質分布基本上是“上鋼下鋁”,下面的平臺化結構部分采用鋁合金材質,而上面的車身則采用了大量高強度鋼,甚至創造性地使用了強度達到2000Mpa的熱成型鋼。這樣一個結構兼顧了輕量化、高安全等技術要求,整車的輕量化系數達到2.28,而從去年的歐洲車身大會反饋的數據看,平均輕量化系數在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領先。

輕量化對于車輛續航里程的提升是毋庸置疑的,有研究表明,每減少100kg的質量,續航里程大約可以增加5%,當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航里程。從中國制造2025到工業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業轉型升級。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。輕量化不僅對于產品本身很重要,對于整個產業鏈的升級也有很大的意義。

2:車身輕量化設計會對車輛的安全性有影響嗎?

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品性能的前提下進行的,包含了材料、結構、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,這些高強度結構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“結構升級”這樣詞語更容易讓人理解。為了實現結構升級,會應用到很多新的材料、新的工藝,這只會讓產品性能越來越好。

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。在電池設計中,我們做了一個特殊的“三明治”結構,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。傳統車型由于有中央通道,地板不是平的,很難設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,設計有完整的橫梁,在遇到柱碰、側面碰撞這樣的情況,可以很好地抵御側面沖擊力。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,能夠對電池起到很好的保護作用。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。我們對于關鍵結構保證足夠高的強度,同時在結構設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。

3:愛馳U5在車身覆蓋件上用的什么材料?

所有的輕量化設計一定是和成本相聯系的,不考慮成本的輕量化是沒有意義的。從技術角度說,我們可以做出全碳纖維材質的車身,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,以平衡整車的質量;在關鍵的車身結構中,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的鋼材。不可否認的是,鋁制覆蓋件要更輕一下,但價格也更貴;同時,在發生一些剮蹭事故時,鋼制結構更容易修復,而鋁制件則很可能需要直接更換。

4:為什么愛馳U5的車身與傳統車型有很大的不同?除了U5外,愛馳還會開發哪些車型?

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

愛馳MAS平臺除了鋼鋁混合結構車身特點外,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的復雜性和研發成本。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,后續還會有基于MAS平臺的更多衍生車型。

5:參加此次中國車身大會有什么感受?

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部結構,這實際上是很有挑戰性的。通過展示和技術解讀,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,互相學習,這對于整個行業的發展是很有益處的。

與會專家參觀愛馳U5白車身展臺,孫黎博士現場進行答疑

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