2021车身大会
来源:可以挣钱的棋牌游戏 发布时间:2021-04-06 00:07:03 浏览量:19805

2021年3月23日-24日,由盖世汽车主办的“2021年中国车身大会”隆重召开。本次大会重点围绕整车轻量化、汽车安全法规、车身结构设计、车身先进材料、仿真技术、模块化架构车身等行业焦点话题展开探讨,为产业发展出谋划策。会议期间,零跑汽车车身开发总监 郭大洲表了精彩演讲,内容如下:

轻量化,电池

零跑汽车车身开发总监 郭大洲

首先非常感谢盖世汽车组织今年的车身大会,我也非常荣幸受邀过来。首先自我简单介绍一下,我是来自零跑汽车车身开发总监郭大洲,目前负责车身的整体开发工作,还有另外负责一个新项目的整车开发管理。

零跑汽车是一家民营企业,成立到现在有五年多一些,零跑汽车最核心的理念之一是“创新”,这个创新应该说是全方位的。

今天我给各位分享的主题是《新形势下如何定义车身开发模式及目标》,报告分三部分:1、如何理解新形势特点;2、新形势下车身开发模式;3、如何定义车身开发目标。

第一部分,如何理解新形势特点

汽车的发展历史各位都很清楚,经历过燃油车、电动车、混动、插电式混动、增程式电动汽车、燃料电车汽车,每种驱动模式原理实际上有继承性,也有差异。

纯电动车驱动原理很简单,给电池充电,电机驱动车子,这样效率非常高,也非常直接。后来出现了混合动力,混动也有很多种,混动是电机驱动和发动机驱动同时都有,不是同一时刻都有,就是说车辆具备两种都可以参与驱动动力。

插电式混动弥补了混动的缺点,混动不能充电,插电式混动可以充电。增程式国家之前定义为纯电动车,电池不用太大,可加油可充电,发动机用来发电,发电之后直接驱动,驱动同时多余电量用作充电。燃料电池车,一般为氢燃料,通过氢气发电后直接驱动。这是驱动形式的演变过程,但没有严格的先后顺序,电动车其实很早就有。

汽车新四化(电动化、共享化、网联化、智能化),这个也没有优先顺序。

以我多年的理解分享一下,电动化,打破了传统汽车巨头的核心技术垄断(发动机和变速箱),目前中国发动机技术还可以,但现在并没有超过日本和德国等传统汽车强国,当然我相对于发动机这个行业来说是外行。

共享化,经过一段时间的检验,目前已经在退潮了,但是这个共享化会一直存在,随着技术和出行方式的变化,共享化也会再起来。

网联化,基于各种IT互联网技术实现人、车、物、公共服务设施的联网。

智能化,基于但不限于以上三化,让汽车变得智能化。智能化,我的理解终极目标还是为智能出行服务,还是服务于人们的出行,各种生活方式的满足。

新形势的特点集中体现在电动化和智能化。因为电动化解决了能源危机,降低国家能源安全风险,同时保护环境,为社会可持续发展做铺垫。

说电动车环保,不同人有不同的见解,但毕竟它是环保的,是电能。电能不局限于来源形式,可以是核电,可以是风电,水利发电,太阳能等等。电池的回收利用、环保问题也一直在解决。

智能化,是基于电动化而发展,它依托于5G、卫星定位、雷达、摄像视频等技术。没有这些技术,智能化无法实现。智能化也开启了人类的汽车智能出行,能同步实现人-物-机-车等万物网联化,共享化。

电动化本质还是硬件层面的或者物理层面,对于整车来说车身底盘,传统的部件属于结构物理层面的,但对于电子化模块,行业内一般叫硬件,所以我就统称“硬件”。电动车和燃油车对比,在整车架构化、平台化、灵活性方面是有共同点,也有差异点,但是我相信基本原理是一样的。

目前,电动车的电子模块比燃油车,更加集成化。三电集成对于电动车更有优势,后面各个车企应该会力推三电的集成化,但这个要适时适度集成,因为集成度高了,维修性和灵活性就差了,如果集成技术很成熟,对于整车其他系统兼容性都很好,而且对后续车型的拓展也非常方便,电动车的电池、车身、底盘的结构集成可以提升整车在布置、轻量化、性能、成本等方面的优势。多个零件集成在一块,少了很多边界,这样就实现了轻量化。这里三电指的是电池、电驱、电控。

智能化,还是依托于硬件成熟之后才更容易实现。智能化除了电子硬件,还有软件架构,软件架构做得好,后续可持续升级车辆功能和性能。说白了,前面没有的,可以通过后台OTA升级可以很方便实现功能、性能升级。

智能化开启了软件定义汽车的时代,用户和汽车厂商有一个互动的合作模式,对传统车企,这方面可能不一定好做,但对于后来的新造车势力,非常愿意跟用户进行互动,用户的需求可能很快得到体现。像零跑的C11车型,今年9月份上市,根据平台用户反馈的问题,我们朱总天天在关注,听到用户说双层玻璃和座椅记忆,因为提的人多,我们内部分析了一下是可以快速切换上去,所以马上就改了。通过这种方式,用户也很有成就感。

对新形势理解概括就是电动化+智能化,软件基于硬件而定义汽车。

第二部分,新形势下车身开发模式

车身是整车的载体,对整车的意义及影响:1、整车的载体;2、碰撞安全的基础。目前来说碰撞安全,全球各个国家并没有说弱化结构物理层面的性能,所以车身碰撞安全对整车的碰撞是基础,是至关重要的。3、车身刚度是车辆驾驶操控性能的基础。4、车身刚度/模态也是整车NVH品质的基础。5、车身轻量化水平是整车轻量化及能耗关键影响因素。因为车身占整车的重量,这个不好讲,有的公司车辆根据功能模块的划分,有的占30%,有的占26%以上。

车身要设计的好、开发的好,离不开整车集成界面。按整车各个硬件模块来说,就是车身、电子、内饰、电机、电池、底盘,每个模块也有它的架构平台,但不管怎么样每个模块两两相互之间的界面最重要。界面要先定下来,界面定好了,各模块把各自那块做好,整车就会自然好,所以整车开发最难之一就是整车的关键界面。

车身开发要考虑的几个核心,目前对于电动车来说就是电池,前后悬架,主要是电池,前后悬架相对是比很成熟的,不管怎么变,跟之前差不太多。之前传统车是前后悬架对整车影响很大,现在对于电动车来说,首先是电池,再加上前后悬架。

重点说一下电池,电池用哪个厂家的,它的电芯规格、尺寸及模组排布,直接影响车身和整车的边界尺寸。对车身及整车的宽度、长度带宽都直接影响的。悬架和轮胎选型对车身影响跟传统车是一样的。

基于电池方案,确定车身及整车尺寸。很多人可能觉得,整车尺寸怎么可能受你一个零部件影响呢?但是电动车现在就是这样,除非你自己做电池,你想让电池怎么样,就能搞定也可以,但现在对于绝大部分的车企来说,你得把电池放在最优先考虑之一,因为电动车比燃油车要高,但不是所有的一定电动车比燃油车高。电动车比燃油车宽度,宽度也是考虑电池排布,所以在宽度上,电动车也比燃油车要宽。长度方向也是一样的,受制于电池,它的轴距大,但轴距长度可以控制。总结下来,电动车大小级别定义,相比燃油车已经发生变化,目前同级别的电动车,如果全新开发的,一般比同级别燃油车要大(轮距、轴距)。

基于电池方案确定车身架构平台策略,还是基于关键要素(电芯),这里为什么老说“电芯”,因为主机厂可以做电池模组,当然也可以不做,自己做了模组,PACK更宜自己做。电芯,一直在技术迭代,所以你不管怎么定,它一有变化,有可能让车身整车界面发生变化,这个要看主机厂对电芯和新能源市场技术发展的预判,预判的准,后面就不该懂或少改动了。

这两幅图主要说明,燃油车与电动车在传力结构上的差异。传力结构也是受制于电池的,传统车有底板下纵梁,对电动车来说,这个纵梁可能就做不了。目前电芯的排布多数横向,这些纵梁都将取消,只能横向加强。所以满足碰撞,关键就是如何把碰撞能量传递到门槛上。

基于前后悬架和电驱形式来确定车身结构及尺寸。典型的悬架型式有麦弗逊和双叉臂,在横向空间上有明显差异。电驱,电动车驱动看四驱还是两驱,两驱是前驱还是后驱,这对车身结构都有影响。两驱为后驱的话,车身后部的轻量化就很有必要,考虑轴荷分配。两驱为前驱,车身结构更紧凑一些,前舱不知电驱总成的话空间,车身后部空间释放更多,可以让给行李空间,七座的三排乘坐空间更舒适。

我们说电驱总成集成度高的话,占整车空间小,整车的其他模块的布置就更方便,对碰撞安全来说更有吸能空间。

总结一下,基于整车目标定义,集成界面和关键系统进行车身设计开发。这里列了八项,在车身方案确定之前,这些都要先确定下来。

第三部分如何定义车身开发目标

目标很重要,定的合理,后面就不折腾了,不管后面怎么改动,你的目标始终是明确的。首先是定性,然后是定量。定量定的准,后面变动的幅度范围就小。项目开发就更稳健。

车身开发目标制定,还是按照整车顶层规划来定义,基于整车产品定义,一般有市场端,专业层面。优先确定整车关键性能策略,这是跟你自己的竞争对手或者同级别的车要对标。别人有的你怎么保证实现?没有的你是不是要做?做多少?这方面都需要评估。

这里简单列了一下整车性能竞争策略LACU,每个公司做法不一样,不一定都是25项,具体根据公司自己来定义。但不管怎么定义,这个内容要完整。这只是一个方法而已,这个车定义哪些要做到行业领先,做到有竞争力,哪些现在不好做也没有必要的,首先看有没有必要,没有需求的话可以下调。

基于整车性能竞争策略,确定车身性能开发目标,车身性能开发优先考虑满足整体性能。车身开发过程中始终要考虑人机舒适型,因为我们做车是为用户服务的,用户体验舒服不舒服,就是看我们设计的好不好。设计方案是决定乘员舒适性的。碰撞性能是整体上的系统性的工程,车身整体的刚度模态也是系统性的,也要保证,局部都好办,还有车身重量的目标和轻量化策略,最后是车身设计质量。

这里列举了行业内比较好的车型,性能也都比较好的车身关键性能参数,轻量化衡量系数。

我们基于整车性能策略,确定车身耐撞性能目标,这是一个系统性工程。碰撞一定是放在优先位置,碰撞好了,整车扭转刚度也会带上来,不会差。碰撞性能全球各个国家各个地区有不同的标准,目前还是以美国的标准最为严苛,碰撞性能相对最不好做,需要花费资源。中国有C-NCAP,欧盟有E-NCAP,中国保险汽车安全指数C-IASI,这是从售后维修费用角度评估车辆安全性能。

这里列了几个典型的工况:正碰,正碰现在变成车对车碰撞。测试的时候,比如说我们做自己车子的正碰,我们会选择一个移动的台架车。那个台架也是模拟正常行驶的车辆工况。目前增加了柱碰,这对电动车来说要重点考虑的,侧碰相对好做一些,侧碰撞不到电池(基本上)。

车身轻量化,有些车企车身会非常强调全铝车身或者碳纤维,很有道理,其实不用谈到底用多少铝,只要你的性能、重量做得好,做得有竞争力,质量能保证就可以。以后的方向应该就是多种材料混合,可能目前相对合理的是钢铝混合,用钢用铝别人觉得这个车子质量性能可以。如果塑料做得很好也是非常不错,但是一说是塑料,可能很多人觉得有点“廉价”。

这里我分享一下目前轻量化的评估,这个方法也很简单,用车体的重量除以刚度和投影面积。这里列举了近几年国际上做得比较好的轻量化分类,如果用钢的话轻量化大概3左右(中型SUV)的水平,钢铝混合可以做到2.5,也是很有竞争力的。全铝一般也少量用钢,比如说B柱,碰撞需要保证的,就是铝做不到的,用硼钢,这个轻量化能做到2,这个算很低的。

总结一下如何定义车身开发目标。基于新形势下车身开发模式和基本规律,制定车身开发目标。其总体思路:

1、整车产品定义。这是有市场策略及产品配置,相当于是我们设计开发最基础的输入。

2、整车功能、性能目标定义。这里有碰撞安全,驾驶品质,为什么简化了呢?因为驾驶品质也是全方位的。用户要觉得这里那里有问题,一定会抱怨的,知识抱怨程度不同而已。

3、与车身相关的整车集成界面,关键系统技术方案确定。如果做不好(至少后面发现不是最好的)。其实所有方案定的好不好,往往取决于关键技术,关键模块做好了,其他的都不是大问题。通过分析、讨论,花点时间全部能搞定。

4、车身功能、性能目标定义。首先是安全策略,你准备兼容欧洲五星,还要美国的碰撞安全。还有刚度模态,还有系统的,像动态系统的刚度模态,你要做得不好,它就一定出问题,时间长了各种问题会出现,用户就会觉得这个品牌不行,所以质量是靠实践积累出来的,对于所有新造车势力来说都需要时间。这一点我们要向传统车企学习整车的质量稳定性。

5、车身设计目标,需要验证、修正,同时要及时总结,把有用的东西提炼出来,形成积累,反馈到前项目。比如对于零跑来说,我们做所有的项目其实都是一个团队,我们只是根据项目的不同阶段分出来一部分人,这部分人做前期,那部分人做后期,但是最后都会融合到一块的,形成设计开发知识库。

报告内容主要是这些,下面我列了IT行业一个产品开发理念。从最初点子、概念设想很多,要进行过滤,不能说之前想的全部都要实现,全部都要实现,那要花很大公司资源,这也是不现实的,需要我们项目团队,以用户需求为导向,挖掘产品亮点、卖点,形成产品定义,工程方案。做引导用户消费,引领市场的产品先行者。

今天我的报告就到这里,谢谢!

来源:盖世汽车

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