以下為整車(chē)級(jí)測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)會(huì)場(chǎng)，北京汽車(chē)新能源汽車(chē)有限公司新技術(shù)部副部長(zhǎng)楊宇威，發(fā)表題為《新能源汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)》的演講實(shí)錄：

 

    楊宇威：

 

    在此由我來(lái)跟大家分享一下關(guān)于新能源汽車(chē)輕量化的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，這方面北汽新能源的一些思考和一些看法。

 

    輕量化這個(gè)話(huà)題對(duì)于汽車(chē)界來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在已經(jīng)不算一個(gè)很新的話(huà)題了，不管是從國(guó)家政策的層面，還是主機(jī)廠和供應(yīng)商的層面，都知道輕量化的重要性。所以，大家在輕量化方面也做了很多的工作。但真正平心而論，在輕量化評(píng)價(jià)方面，我們有沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)？我們做哪些呢？這些方面是比較欠缺的。所以，這塊我也是拋磚引玉，把我們的一些思路和想法跟各位專(zhuān)家分享，有不妥之處請(qǐng)專(zhuān)家指正。我主要是從五個(gè)方面介紹。

 

    第一個(gè)，為什么輕量化。這對(duì)于大家應(yīng)該說(shuō)是一個(gè)比較熟悉的問(wèn)題了。對(duì)汽車(chē)行業(yè)，節(jié)能減排是一個(gè)主旋律，而輕量化應(yīng)該說(shuō)是對(duì)節(jié)能減排的一個(gè)非常有效的措施，國(guó)外也做過(guò)相關(guān)的評(píng)價(jià)，輕量化對(duì)于節(jié)能減排的貢獻(xiàn)度大概是排在第二和第三位。對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)，就是燃油汽車(chē)排放減少，如果每減重10%，能耗下降，這是比較定性和半定量的，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)這方面的好處更多，電量的節(jié)省，經(jīng)濟(jì)性的增加。還有比較重要的一點(diǎn)是電池成本，輕量化以后，電池成本降低，而且續(xù)航里程會(huì)增加。

 

    電動(dòng)汽車(chē)是用電池的，重量比傳統(tǒng)汽車(chē)增加很多，所以在業(yè)界有一個(gè)共識(shí)，電動(dòng)汽車(chē)相比于同級(jí)別的傳統(tǒng)車(chē)有一個(gè)增重的共識(shí)，增重5%就算領(lǐng)先水平，5%到10%是先進(jìn)水平，10%到20%是一般水平，20%到30%是低水平，再后面就沒(méi)有價(jià)值。我國(guó)的情況是乘用車(chē)普遍重15%到30%，商用車(chē)10%到15%。這就伴隨著能耗和調(diào)控難度增加。對(duì)于新能源汽車(chē)，輕量化更加勢(shì)在必行，更加緊迫。

 

    說(shuō)到這兒介紹一下輕量化的技術(shù)和他的重點(diǎn)趨勢(shì)，行業(yè)內(nèi)比較公認(rèn)的：輕量化技術(shù)不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的替代。輕量化主要包含三個(gè)方面，輕量化的設(shè)計(jì)，輕量化的材料和輕量化的制造，也就是輕量化的工藝，只有把這三方面進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)合，才能真正說(shuō)做到了輕量化。車(chē)身的輕量化，不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)際，研究的比較多，從汽車(chē)發(fā)展的角度，全鋼車(chē)身是最多的，他的發(fā)展路徑，不管是量產(chǎn)車(chē)型還是行業(yè)協(xié)會(huì)的表征，從全鋼車(chē)身到應(yīng)用很多的高強(qiáng)鋼，再發(fā)展到鋼鋁混合，發(fā)展到多材料。這是從性能的角度考慮。然后再看就是碳纖維，應(yīng)該說(shuō)寶馬SI8代表了一個(gè)新的思路，復(fù)合材料車(chē)身，這個(gè)很先進(jìn)，但是經(jīng)過(guò)不斷的驗(yàn)證，他通過(guò)成本的考慮和產(chǎn)業(yè)化的考慮，也走了復(fù)合材料的車(chē)身，代表的就是寶馬7系，而我們國(guó)內(nèi)處于什么樣的水平呢？基本上大家還是處在一個(gè)鋼鋁混合車(chē)身的研發(fā)階段，所以平心而論，我們輕量化的水平和國(guó)外還是有一定的差距。

 

    下面說(shuō)一下北汽在輕量化方面做的一些工作，因?yàn)楸逼瘓F(tuán)到新能源都對(duì)輕量化非常重視，智能化、電動(dòng)化、輕量化是北汽集團(tuán)的三大核心技術(shù)路線之一。十三五期間，我們也制訂了一個(gè)比較切合實(shí)際，也是相對(duì)來(lái)講比較重要的一個(gè)輕量化的發(fā)展規(guī)劃，包括目標(biāo)，包括核心技術(shù)?，F(xiàn)階段主要有三方面，首先是傳統(tǒng)車(chē)的改制，這方面我們小E平臺(tái)，我們是在輕量化的運(yùn)用，一些先進(jìn)的材料，再加上一些三電的提升，做到了整體續(xù)航里程提高了，但是減重，減了90多公斤，這是傳統(tǒng)平臺(tái)改制。全新平臺(tái)呢，就是多材料混合車(chē)身的技術(shù)路線，我們也是堅(jiān)定不移的沿著這條技術(shù)路線走，按照這個(gè)多材料的方式進(jìn)行。零部件從材料的運(yùn)用，鎂合金、鋁合金，碳纖維復(fù)合材料等等。只有從設(shè)計(jì)的角度，把輕量化的概念融入，才不是一個(gè)簡(jiǎn)單的替代。

 

    下一部分是我想重點(diǎn)說(shuō)的。輕量化的評(píng)價(jià)。剛才提到了，這個(gè)可能現(xiàn)在是業(yè)界比較難統(tǒng)一，也是相對(duì)來(lái)講大家還沒(méi)有特別的引起重視的一塊。這塊也把我的一些不成熟的想法跟大家分享一下。

 

    輕量化的評(píng)價(jià)總結(jié)為兩大方面，一方面是水平的評(píng)價(jià)；還有一個(gè)是輕量化的效果。這是兩個(gè)方面的分析。先說(shuō)一下水平評(píng)價(jià)的指標(biāo)。應(yīng)該說(shuō)，目前林林總總，很多。這個(gè)也對(duì)從事這個(gè)行業(yè)的同仁們?cè)斐闪艘恍├_，到底以哪個(gè)為基準(zhǔn)，輕量化的系數(shù)還是整車(chē)密度，等等。應(yīng)該說(shuō)業(yè)界用的比較多的是輕量化系數(shù)，這個(gè)是針對(duì)車(chē)身，這是寶馬首先提出來(lái)的。應(yīng)該說(shuō)，這個(gè)現(xiàn)在來(lái)講是用的比較廣的，有一定的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合了車(chē)身尺寸和性能綜合評(píng)價(jià)，業(yè)界也用的比較多，但是還是有一定的局限性。第一，他只針對(duì)白車(chē)身，如果是別的，比如整車(chē)，我想了解底盤(pán)做的怎么樣，就沒(méi)有辦法，還有一個(gè)，這是寶馬自己提出來(lái)的，后來(lái)發(fā)展為近似行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，大家對(duì)他的定義不一樣，大家的基準(zhǔn)不一樣，大家的可對(duì)比性就比較小。我們國(guó)內(nèi)也做了一些工作，14年9月份的時(shí)候，中國(guó)汽車(chē)學(xué)會(huì)輕量化聯(lián)盟制訂了這樣一個(gè)規(guī)范，但是僅僅也是只針對(duì)了承載式車(chē)身，非承載式車(chē)身，越野車(chē)計(jì)算起來(lái)就是不一樣的，我們沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)定。所以，綜上所述，整體業(yè)界應(yīng)該說(shuō)缺乏一個(gè)對(duì)輕量化水平評(píng)價(jià)的完整系統(tǒng)的基礎(chǔ)，這個(gè)也是我們現(xiàn)在需要通過(guò)對(duì)測(cè)試大量數(shù)據(jù)積累達(dá)成指導(dǎo)業(yè)界的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這不光是我們主機(jī)廠要做的，也是呼吁業(yè)界一塊來(lái)做的事情。

 

    再下面說(shuō)一下對(duì)性能的評(píng)價(jià)，輕量化對(duì)于整車(chē)的性能有什么影響。大家都知道，輕了以后，動(dòng)力會(huì)好，加速會(huì)高，但是大部分屬于一個(gè)定性的狀態(tài)。我記得11年的時(shí)候，大眾速騰做過(guò)一個(gè)測(cè)試，這個(gè)方式呢相對(duì)來(lái)講不是非常的準(zhǔn)確，業(yè)界也沒(méi)把他當(dāng)做個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這是我們公司按照模擬仿真的方式，做了一般這樣的曲線，大致得到一個(gè)結(jié)論，就是沒(méi)減重10%，對(duì)新能源汽車(chē)來(lái)講，百公里加速提升6%左右，這個(gè)后面會(huì)通過(guò)大量的數(shù)據(jù)驗(yàn)證證實(shí)和修正我們的觀點(diǎn)。對(duì)制動(dòng)的影響，他對(duì)制動(dòng)有好處，但是我下個(gè)結(jié)論，實(shí)際上整車(chē)質(zhì)量和制動(dòng)性能關(guān)系不是很大，也是速騰這個(gè)車(chē)，他做了一下，是滿(mǎn)載和空載的情況下，基本制動(dòng)的距離是一樣的，這個(gè)主要原因在于我在制動(dòng)的過(guò)程中首先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，摩擦產(chǎn)生的熱能，通過(guò)摩擦使他停下，在第一階段的時(shí)候，與他相關(guān)的只有制動(dòng)系統(tǒng)這塊的質(zhì)量，而在第二階段克服摩擦這塊是和質(zhì)量沒(méi)關(guān)系的，所以要提升制動(dòng)性，我們更多要關(guān)注制動(dòng)系統(tǒng)，就是剎車(chē)盤(pán)、輪轂、輪胎系統(tǒng)的輕量，整車(chē)的輕量化貢獻(xiàn)不大。

 

    再就是跟能耗的對(duì)比分析，節(jié)能減排。這個(gè)分了兩個(gè)部分，一個(gè)是簧上，一個(gè)是簧下，大致做了兩個(gè)推論，比如勻速行駛，平地，我們做過(guò)一個(gè)相關(guān)的測(cè)試，百公里能耗下降2.7%。真正實(shí)際情況下肯定比這個(gè)下降的更為顯著，因?yàn)檫@里面由于計(jì)算的復(fù)雜，我們是把二次減重帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)忽略了。我減重了以后，我的爬坡性能，加速時(shí)候的能耗效率的提升，這方面算進(jìn)來(lái)。所以肯定會(huì)更加顯著?；上逻@塊，是因?yàn)闃I(yè)界提到了簧下質(zhì)量對(duì)貢獻(xiàn)度更大，業(yè)界有一個(gè)公認(rèn)的定性的說(shuō)法，簧下制動(dòng)效果是簧上的五倍左右。這是我們對(duì)傳統(tǒng)車(chē)做的一個(gè)測(cè)試。我們用輕量化的輪轂代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輪轂，使整車(chē)能耗下降2.94%。

 

    針對(duì)這樣的情況，北汽新能源有大致的發(fā)展思路，對(duì)于輕量化的整車(chē)性能的影響，兩條腿走路，一個(gè)是仿真分析，通過(guò)仿真，通過(guò)變換參數(shù)，主要是質(zhì)量參數(shù)，來(lái)得到一些動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)性能的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試，實(shí)車(chē)測(cè)試，零部件的開(kāi)發(fā)的代替，最終達(dá)到結(jié)論，數(shù)據(jù)的積累。

 

    總體來(lái)說(shuō)，輕量化的技術(shù)現(xiàn)在不是簡(jiǎn)單意義上的替代，而是走向了一個(gè)綜合性發(fā)展的方向，就是向整車(chē)的集成設(shè)計(jì)，全系統(tǒng)的集成進(jìn)行發(fā)展，而對(duì)于輕量化的評(píng)價(jià)，由于輕量化是性能的影響各不相同，所以如果要掌握對(duì)各種性能的影響，來(lái)指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)，輕量化的評(píng)價(jià)，輕量化的測(cè)試是必不可少的，必須具備的一項(xiàng)工具。所以，他具有非常重要的指導(dǎo)意義，還有一點(diǎn)，我們要正視現(xiàn)實(shí)，輕量化的評(píng)價(jià)，不管是業(yè)界，還是我們新能源方面，相對(duì)來(lái)講研究尚淺，這也是我們以后研究的方向，通過(guò)他們得到一個(gè)整體的方法論，指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)。