'電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相'

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

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這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

現實中仍然會遇到很多碰撞測試中沒有涉及或者無法模擬的情況

跟第一點有些類似,但又不完全相同,碰撞測試通常是最典型的碰撞情況,在現實中發生的很多碰撞情況是碰撞測試所無法模擬的,比如因為爆胎或者冬天路滑導致汽車直接撞到路邊障礙物,或者車內乘員發生爭執搶奪方向盤導致發生碰撞,又或者像之前常州發生的事故因為司機突發疾病,這些情況都是C-NCAP測試中沒有或者無法模擬的情況,所以我認為,拋去碰撞測試不談,更重要的或者更直觀的是實現中發生碰撞時車輛的表現。當年ES8的首撞在業界內被津津樂道了很久,我甚至有點懷疑當時的碰撞是蔚來的公關部親自上陣,畢竟當時的碰撞結果堪稱完美,我們來回顧一下ES8首撞的詳細情況:

可能部分人第一感覺會是:哇,被撞的好慘,實際上乘員沒有受到一丁點的傷害。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

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不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

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三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

現實中仍然會遇到很多碰撞測試中沒有涉及或者無法模擬的情況

跟第一點有些類似,但又不完全相同,碰撞測試通常是最典型的碰撞情況,在現實中發生的很多碰撞情況是碰撞測試所無法模擬的,比如因為爆胎或者冬天路滑導致汽車直接撞到路邊障礙物,或者車內乘員發生爭執搶奪方向盤導致發生碰撞,又或者像之前常州發生的事故因為司機突發疾病,這些情況都是C-NCAP測試中沒有或者無法模擬的情況,所以我認為,拋去碰撞測試不談,更重要的或者更直觀的是實現中發生碰撞時車輛的表現。當年ES8的首撞在業界內被津津樂道了很久,我甚至有點懷疑當時的碰撞是蔚來的公關部親自上陣,畢竟當時的碰撞結果堪稱完美,我們來回顧一下ES8首撞的詳細情況:

可能部分人第一感覺會是:哇,被撞的好慘,實際上乘員沒有受到一丁點的傷害。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

我們再來看一看內部結構,主要受損部件是前保、吸能盒和防撞樑區域,內部主要受損部件是冷卻水箱。

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

現實中仍然會遇到很多碰撞測試中沒有涉及或者無法模擬的情況

跟第一點有些類似,但又不完全相同,碰撞測試通常是最典型的碰撞情況,在現實中發生的很多碰撞情況是碰撞測試所無法模擬的,比如因為爆胎或者冬天路滑導致汽車直接撞到路邊障礙物,或者車內乘員發生爭執搶奪方向盤導致發生碰撞,又或者像之前常州發生的事故因為司機突發疾病,這些情況都是C-NCAP測試中沒有或者無法模擬的情況,所以我認為,拋去碰撞測試不談,更重要的或者更直觀的是實現中發生碰撞時車輛的表現。當年ES8的首撞在業界內被津津樂道了很久,我甚至有點懷疑當時的碰撞是蔚來的公關部親自上陣,畢竟當時的碰撞結果堪稱完美,我們來回顧一下ES8首撞的詳細情況:

可能部分人第一感覺會是:哇,被撞的好慘,實際上乘員沒有受到一丁點的傷害。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

我們再來看一看內部結構,主要受損部件是前保、吸能盒和防撞樑區域,內部主要受損部件是冷卻水箱。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

完好無損的副車架、駕駛室及側面區域,對乘員的保護性可以說是做到了極致。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

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當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

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蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

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不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

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聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

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車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

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三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

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現實中仍然會遇到很多碰撞測試中沒有涉及或者無法模擬的情況

跟第一點有些類似,但又不完全相同,碰撞測試通常是最典型的碰撞情況,在現實中發生的很多碰撞情況是碰撞測試所無法模擬的,比如因為爆胎或者冬天路滑導致汽車直接撞到路邊障礙物,或者車內乘員發生爭執搶奪方向盤導致發生碰撞,又或者像之前常州發生的事故因為司機突發疾病,這些情況都是C-NCAP測試中沒有或者無法模擬的情況,所以我認為,拋去碰撞測試不談,更重要的或者更直觀的是實現中發生碰撞時車輛的表現。當年ES8的首撞在業界內被津津樂道了很久,我甚至有點懷疑當時的碰撞是蔚來的公關部親自上陣,畢竟當時的碰撞結果堪稱完美,我們來回顧一下ES8首撞的詳細情況:

可能部分人第一感覺會是:哇,被撞的好慘,實際上乘員沒有受到一丁點的傷害。

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我們再來看一看內部結構,主要受損部件是前保、吸能盒和防撞樑區域,內部主要受損部件是冷卻水箱。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

完好無損的副車架、駕駛室及側面區域,對乘員的保護性可以說是做到了極致。

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其次,雖然汽車碰撞安全性的所有研究內容都是圍繞對人的保護而展開的,乘員的傷害指標也是各國法規的核心。但是,因為人體的複雜性,目前對此項的研究一直收效不大,對於到底應該取一個什麼基準才能準確表示人體的耐衝擊閡值的問題,仍然是一個世界性的難題。目前,大多數國家將頭部損傷指標(HeadInjuryCriterion)HIC=1000作為頭部衝擊傷害的臨界值,據試驗測定,檔HIC達到1000時,發生惡性頭骨骨折的概率超過30%。

"

汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

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一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

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在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

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在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

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電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

現實中仍然會遇到很多碰撞測試中沒有涉及或者無法模擬的情況

跟第一點有些類似,但又不完全相同,碰撞測試通常是最典型的碰撞情況,在現實中發生的很多碰撞情況是碰撞測試所無法模擬的,比如因為爆胎或者冬天路滑導致汽車直接撞到路邊障礙物,或者車內乘員發生爭執搶奪方向盤導致發生碰撞,又或者像之前常州發生的事故因為司機突發疾病,這些情況都是C-NCAP測試中沒有或者無法模擬的情況,所以我認為,拋去碰撞測試不談,更重要的或者更直觀的是實現中發生碰撞時車輛的表現。當年ES8的首撞在業界內被津津樂道了很久,我甚至有點懷疑當時的碰撞是蔚來的公關部親自上陣,畢竟當時的碰撞結果堪稱完美,我們來回顧一下ES8首撞的詳細情況:

可能部分人第一感覺會是:哇,被撞的好慘,實際上乘員沒有受到一丁點的傷害。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

我們再來看一看內部結構,主要受損部件是前保、吸能盒和防撞樑區域,內部主要受損部件是冷卻水箱。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

完好無損的副車架、駕駛室及側面區域,對乘員的保護性可以說是做到了極致。

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

其次,雖然汽車碰撞安全性的所有研究內容都是圍繞對人的保護而展開的,乘員的傷害指標也是各國法規的核心。但是,因為人體的複雜性,目前對此項的研究一直收效不大,對於到底應該取一個什麼基準才能準確表示人體的耐衝擊閡值的問題,仍然是一個世界性的難題。目前,大多數國家將頭部損傷指標(HeadInjuryCriterion)HIC=1000作為頭部衝擊傷害的臨界值,據試驗測定,檔HIC達到1000時,發生惡性頭骨骨折的概率超過30%。

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其中:a為測量出的合成加速度

t1和t2為碰撞過程中的某兩個時刻,t2-t1≤15s

乘員的傷害指標是評價整車碰撞特性的重要因素,但是,它卻不是唯一的因素。因為儘管較高的傷害指標測量值意味著乘員在真實的碰撞中可能承受嚴重的傷害,但是較低的傷害指標測量值也並不代表著乘員在真實的碰撞中不會受到嚴重的傷害。

最後,雖然被動安全是基礎,但不管如何優秀的碰撞成績,還原到現實情況中,都無法對成員實現100%的保護,一味追求被動安全其實也是不合理的,起碼從我這個白車身工程師的角度來看,未來的安全趨勢將會是主動安全,也是一輛車避免事故能力的體現。一味的追求被動安全,也會造成高強度鋼的大量使用,但是這樣也就相當於放棄了輕量化,而輕量化的放棄會導致更多的產品失分項,因此,車輛的主動安全就成了未來的大趨勢,將開放AEB-P和AEB-B功能。被動安全是基礎,主動安全是趨勢,至於如何進行合理的主被動安全之間的取捨,對主機廠的工程師們而言是需要好好斟酌的問題。

關於安全,我們更應該全面的、系統的去看,CAE分析是設計過程中不可缺少的分析手段,碰撞試驗也是必備的驗證方法,然而,無論是CAE分析還是碰撞試驗,都是理論和模擬,而不是真實場景下的出演,所有的碰撞試驗就像是考試,90分或者85分,相差並不大,作為用戶企業,更應該對真實的使用環境負責,當然,任何一家主機廠都不希望自己的客戶體驗到五星碰撞安全。

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汽車作為現代社會不可或缺的交通工具,走進人們的生活已經有100多年的歷史,為我們的出行以及貨物運輸都提供了極大的便利,對很多其他行業也都起到了積極的促進作用,但是越來越多的汽車保有量也造成了很多問題,比如加劇了能源危機問題,以及進而導致的環境汙染問題。於是新能源汽車出現在了我們的面前,於是又有了新的問題:

我經常被問到的問題是,所謂新能源仍然需要充電,為什麼叫新能源?

這個問題已經被問過無數遍,再簡單說一下,之所以叫新能源,是因為它能量轉化率相對較高,排放可以有效減少,新能源並不是零排放。

相比傳統燃油車來說,新能源汽車安全性能怎麼樣?

其實,如果讓我選汽車中最看中的一項性能,我也會毫不猶豫的選擇安全性能,畢竟生命太珍貴,作為一個白車身鈑金工程師,整車安全,尤其是被動安全是一個白車身鈑金工程師不可懈怠的工作職責,也是一個車身鈑金產品工程師每天都要考慮和麵對的問題,但這並不是一個非對即錯的問題,每個廠家、每個車型都是不同的,不能一概而論。

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一.如何評價電動車的安全性

前些日子被邀請參加天津NioHouse體驗日,所以就借這次蔚來的活動以及其產品來談一談電動車的安全問題,在我看來,需要從以下兩個方面來衡量純電車型的安全性能:

1.電池組的安全性

電池組完備的高壓電策略

對於純電動車而言,相比傳統燃油車,多了一項特殊任務,就是電動汽車在充電及運行過程中的電池保護,因此,結構強度、高壓電的快速切斷以及迴路的絕緣等軟硬件方面的電池組的安全策略就成了重要的前提。

電池系統的合理佈局

那蔚來來講,在設計初期就已經考慮到三電系統的合理佈置問題,將電池組儘量避讓出碰撞區,基於蔚來自己的純電研發平臺,將電池底置,相比油改電模式把電池放到油箱(後座下面)的位置,可避免追尾時危險,此外,電池底置使車身重心更低,也會使得整車操控性能更好,讓駕駛者獲得更多的駕駛樂趣。

2.電動車的碰撞安全性

科學的力的傳導路徑

車身結構是十分複雜的,不同車型的力的傳導路徑也不盡相同,而電動車因為有電池組的存在,燃油車使用的車底傳力路徑就更加不適用於電動車,因此,全新碰撞路徑也應運而生,以ES8為例:

在前碰發生時,嵌入式的鋁合金前防撞樑是第一道防護,之後碰撞力將通過7003鋁材擠出成形的吸能盒以及前縱梁向後傳遞,由Torquebox防護樞紐進行分流,進而通過門檻樑、A柱繼續向後傳遞而保障乘員艙及電池倉的不變形,從而有效的對乘員進行保護;

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電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

在側碰發生時,碰撞衝擊力通過多條加強橫樑,向外傳遞,前後防護樞紐也能夠起到側向支撐的作用,使得車輛在側面柱碰時,最大侵入量僅有120mm,最大程度上保證乘員與電池在側碰衝擊下的安全,實現了良好的整車防撞性能;

電動汽車比燃油車更安全?工程師告訴你真相

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在追尾事故時,第三排成員的安全至關重要,蔚來的鋁合金後防撞樑通過吸能盒與後縱梁連接,由位於後輪拱位置的高強度鑄造防護樞紐相連,來自後部的碰撞衝擊力經過兩個後防護樞紐傳遞至門檻樑,以繞過乘員艙和電池艙,再加上完全覆蓋第一排到第三排的超長側氣簾的作用,無論對成員還是電池組都可以實現最大化的安全防護。

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優秀的碰撞性能

其實碰撞性能最簡單直觀的體現是官方公佈的試驗結果。像蔚來ES8車型,在2019第二次C-NCAP測試中獲得五星級碰撞成績,這也從側面反映出蔚來對整車安全的重視,在實際的研發過程中也有足夠多的技術和規劃來實現最大的整車安全性能,這次的安全體驗日也是基於碰撞結果出來之後舉辦,足可見蔚來在安全方面的重視程度。

二.電動車的被動安全和輕量化

電動車作為新能源汽車的終極體現,目的就是為了節能減排,而電動車因為額外電池組的存在,會在很大程度上增加電動車的整備質量,而整備質量的增加又會對節能減排有著負面的影響,這與電動車的初衷相違背,因此如何在保證車輛安全的前提下合理的對電動車實現輕量化就成了沒新能源企業的必經之路。

車身輕量化是指在汽車保持原有的安全性、耐撞性、抗震性及舒適性能不降低,且不增加研發成本的前提下,有目標的減少車身自身重量。在學術上有個詞叫車身輕量化係數,輕量化係數考慮了車身扭轉剛度、車身大小、質量水平,同時該係數引入了扭轉剛度的概念,這樣開發人員就通過輕量化係數初步的瞭解一款車的NVH性能和操控性。輕量化係數:

式中,

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L(L越小,輕量化做得越好)為白車身輕量化係數,單位KG/[N·M/(°)·M2];

M為白車身骨架重量,不含四門兩蓋,單位KG;

CT為白車身靜態扭轉剛度,帶擋風玻璃,單位N·M/(°);

A為白車身腳印面積(四輪間的正投影面積),單位M2。

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從車身鈑金產品工程師的視角出發,車身輕量化的途徑多種多樣,材料-結構-工藝,往往在整車設計的過程中是相互促進的,是集多學科多目標於一身的優化手段,就目前而言,全鋁車身絕對是車身輕量化的最有效途徑之一。

目前,鋁合金在工業中的應用極為廣泛,無論是在航空航天、汽車機械還是化學工業中鋁合金的應用都很普遍。全鋁車身,其實並不是字面上的"全鋁",並不是100%的車身用材都是鋁合金,實際上就是指車身骨架主要承重的結構部分,當然很多覆蓋件也都是應用的鋁合金,但通常不會被計算在全鋁車身範圍內。鋁合金之所以是眾多廠家都青睞的輕量化用材,主要跟鋁合金本身的特性有關:

低密度:鋁的密度約2.68g/cm?,大概只有鋼材的1/3,在相同體積情況下,相比鋼材而言,重量可減少30%-40%;

強度高:經過合金化的鋁,力學性能將會得到大幅度的提升;抗撞吸能性更好,可比剛多吸收50%的衝擊能量,有利於提升車身碰撞安全性;

耐腐蝕:鋁合金在空氣中很容易發生氧化反應,表面生成一層三氧化二鋁,這層氧化膜的抗腐蝕性能相當高;

可回收性:因為鋁合金良好的擠壓性能和低熔點,因此鋁合金很容易進行二次加工,具有良好的可回收性。

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當然,有利端自然就有弊端,這些弊端也是導致全鋁車身在汽車行業受限的主要原因,畢竟全鋁車身需要投入大量的研發成本,更多的弊端都是由於工藝限制,因此,雖然全鋁車身是眾所周知的有效輕量化手段,但卻並不是想用就能用,其實側面也可以看出,蔚來作為一個造車新勢力,還是有一定的魄力和足夠的技術支撐的:

成本高:鋁合金最大的劣勢大概就是成本高的問題了,不過重量輕會綜合掉一部分成本問題;

衝壓性:鋁合金的成型能力和延伸率都相對較差,衝壓過程中更容易產生碎屑,回彈大、易裂這些缺點都需要主機廠進行工藝管控;

可焊性不如鋼板:鋁合金的另一個缺點就是可焊性差,因為熔點高,需要較大的電流去焊接,因為和鋼板熔點不同,因此鋼鋁連接就成了一個技術難點,通常只能通過SPR、FDS等螺接或者鉚接,也是導致全鋁車身成本增加的一個因素。

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蔚來選擇的正是很多主機廠想用卻又不敢碰的全鋁車身,這對蔚來絕對是一個巨大的挑戰,無論是技術底蘊、研發週期、開發成本還是技術人才,而蔚來在克服一個又一個難題的時候,還做出了自己的專利性結構,忍不住想誇獎一番:

多種先進的連接工藝應用

作為白車身鈑金工程師,我想到的第一個也是最大的挑戰,就是全鋁車身的連接問題,鋁合金之間因為熔點高的問題,會導致成本增加還不是大問題,更重要的是鋼鋁之間的連接問題,因為不同的熔點,鋼鋁之間是無法通過點焊來連接的,那麼新的連接方式就是蔚來的工程師們面臨的一個大問題,不過這對蔚來似乎絲毫沒有造成任何技術層面上的阻礙,我們來看看蔚來的連接方式,真的是天女散花一般的豐富精彩:

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不同鋁材的合理選擇

鋁合金因為鋁的含量以及合金成分的不同被分成7個系列,每個系列的材料特性也各自不同,汽車結構中最常用的是2系鋁、5系鋁、6系鋁和7系鋁,其中7系鋁主要以鋅為主硬度很強,7系鋁中有部分還可進行熱處理強化,使其擁有更大的強度,主要應用於航空航天。在需要高強度的地方大量使用6系鋁,在縱梁等核心安全零件上更是首次引入航空級7系鋁,在保證車身強度的同時實現減重335kg的超輕量表現。

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聰明的結構設計

此外,在車身結構方面,蔚來也展示出國內全鋁車身先驅者的實力,設計出了一些令人驚豔的全新結構,比如一體式門檻樑和後防護樞紐採用的單體鑄件設計,再加上未來獨有的TorqueBox防護樞紐結構,儘可能在每一處設計都最大程度上保護駕乘者的安全。

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車身輕量化的好處自然是不言而喻的,不僅可以減少車身開發成本,還能有效降低油耗、減少排放量,同時對整車的操穩性能和安全等性能有著顯著的提高,其實,從工程師角度來看,全鋁車身的開發相較鋼材來講難度要大一些,舉個簡單的例子,因為車身同個零件的不同區域也通常有不同性能需求,對此熱成型鋼板材料可以通TWB/TRB/PB/SoftZone等一些工藝方式簡單的就能實現,而鋁材在這方面從選材到連接到工藝則都會面臨很大的挑戰。而蔚來作為國內第一家完全正向研發全鋁車身平臺的車企,保證輕量化、高性能的同時,也兼顧了整車的抗扭剛度,這這一點上來講,敢創新敢挑戰,蔚來值得點贊。

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三.跳出碰撞試驗談安全性能

從項目經驗上來講,主被動安全之間往往需要一些相互妥協,當然這需要工程師的專業素養為支撐。蔚來在主被動安全之間做出了良好的平衡,這也是它的產品安全性和可靠性得以保障的重要原因,同時蔚來還兼顧到了整車的舒適性。

雖然身為車身鈑金產品工程師,專業相關,會更喜歡從專業角度進行分享,上面也基本上是從不同的碰撞角度聊了一下安全性能,但其實我更想跳出碰撞跳出理論,針對ES8來談一談安全性能。

首先,碰撞安全以及碰撞測試成績不能完全等同於車輛安全,究其原因有兩點:

測試成績無法100%還原到真實場景中。

無論是正碰、側碰、小偏置碰還是追尾測試,都無法100%的還原在實際道路上發生碰撞時的場景,因為碰撞測試因為是法規項,所以很多條件是流程化的,有自己的一套體系流程,而在生活中因為成員、車速、車輛載荷、道路情況等各種各樣因素的影響,發生碰撞將會發生的實際情況,遠不是碰撞測試所能完全體現以及預測出來的。

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現實中仍然會遇到很多碰撞測試中沒有涉及或者無法模擬的情況

跟第一點有些類似,但又不完全相同,碰撞測試通常是最典型的碰撞情況,在現實中發生的很多碰撞情況是碰撞測試所無法模擬的,比如因為爆胎或者冬天路滑導致汽車直接撞到路邊障礙物,或者車內乘員發生爭執搶奪方向盤導致發生碰撞,又或者像之前常州發生的事故因為司機突發疾病,這些情況都是C-NCAP測試中沒有或者無法模擬的情況,所以我認為,拋去碰撞測試不談,更重要的或者更直觀的是實現中發生碰撞時車輛的表現。當年ES8的首撞在業界內被津津樂道了很久,我甚至有點懷疑當時的碰撞是蔚來的公關部親自上陣,畢竟當時的碰撞結果堪稱完美,我們來回顧一下ES8首撞的詳細情況:

可能部分人第一感覺會是:哇,被撞的好慘,實際上乘員沒有受到一丁點的傷害。

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我們再來看一看內部結構,主要受損部件是前保、吸能盒和防撞樑區域,內部主要受損部件是冷卻水箱。

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完好無損的副車架、駕駛室及側面區域,對乘員的保護性可以說是做到了極致。

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其次,雖然汽車碰撞安全性的所有研究內容都是圍繞對人的保護而展開的,乘員的傷害指標也是各國法規的核心。但是,因為人體的複雜性,目前對此項的研究一直收效不大,對於到底應該取一個什麼基準才能準確表示人體的耐衝擊閡值的問題,仍然是一個世界性的難題。目前,大多數國家將頭部損傷指標(HeadInjuryCriterion)HIC=1000作為頭部衝擊傷害的臨界值,據試驗測定,檔HIC達到1000時,發生惡性頭骨骨折的概率超過30%。

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其中:a為測量出的合成加速度

t1和t2為碰撞過程中的某兩個時刻,t2-t1≤15s

乘員的傷害指標是評價整車碰撞特性的重要因素,但是,它卻不是唯一的因素。因為儘管較高的傷害指標測量值意味著乘員在真實的碰撞中可能承受嚴重的傷害,但是較低的傷害指標測量值也並不代表著乘員在真實的碰撞中不會受到嚴重的傷害。

最後,雖然被動安全是基礎,但不管如何優秀的碰撞成績,還原到現實情況中,都無法對成員實現100%的保護,一味追求被動安全其實也是不合理的,起碼從我這個白車身工程師的角度來看,未來的安全趨勢將會是主動安全,也是一輛車避免事故能力的體現。一味的追求被動安全,也會造成高強度鋼的大量使用,但是這樣也就相當於放棄了輕量化,而輕量化的放棄會導致更多的產品失分項,因此,車輛的主動安全就成了未來的大趨勢,將開放AEB-P和AEB-B功能。被動安全是基礎,主動安全是趨勢,至於如何進行合理的主被動安全之間的取捨,對主機廠的工程師們而言是需要好好斟酌的問題。

關於安全,我們更應該全面的、系統的去看,CAE分析是設計過程中不可缺少的分析手段,碰撞試驗也是必備的驗證方法,然而,無論是CAE分析還是碰撞試驗,都是理論和模擬,而不是真實場景下的出演,所有的碰撞試驗就像是考試,90分或者85分,相差並不大,作為用戶企業,更應該對真實的使用環境負責,當然,任何一家主機廠都不希望自己的客戶體驗到五星碰撞安全。

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寫在最後

首先,無論是主動安全還是被動安全,其最終的目的都是在最大程度上保障駕乘者的人身安全,汽車的安全性也一直是消費者衡量車輛最關鍵的指標,沒有之一,其次,單純的從車身鈑金產品工程師的角度,想主動給蔚來汽車車身團隊點個贊。最後,蔚來確實是一個敢於創新的品牌,從全鋁車身的正向開發,到電池的合理佈局,到完美的碰撞結果;從設計理念,到選材,到結構;無論是自主研發能力,還是成熟的業務體系;無論是對於安全性能的追求,還是女王副駕和換電模式的技術創新;都讓我看到了蔚來汽車的未來。既然新能源的發展已經是必然,那麼我相信積極迎接挑戰、逆流中前進的蔚來,也必然會佔據一席之地。

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