随着新能源汽车市场的不断扩大,高强度钢在新能源汽车中的应用也日益增多。高强度钢具有优良的成型性和可塑性,可以制造出各种形状和结构的部件,从而满足多样化的设计需求。例如,车门、车身侧板、发动机罩等部位可以使用热成形钢进行复杂形状的成型,实现更加个性化的设计。此外,高强度钢还可以用于制造电池包外壳等关键部位,以提高车辆的承载能力和耐久性。
因此,高强度钢在新能源汽车中的占比可能会因车型和设计而异,但一般会占据较大的比例,以确保车辆的安全性和可靠性。下面简单介绍一下目前国内最畅销的几款新能源车在高强度钢的占比情况。
特斯拉
3月份的发布会上,一台“脱掉”外壳的特斯拉Model Y白车身,将特斯拉“五星安全”细节全方位展现给在场观众。从整体上看,Model Y白车身采用的是钢铝混合材质车身框架、H形防撞结构,并应用了一体压铸、激光焊、电阻焊、铆接、涂胶等多种先进连接工艺提升车身强度。其中≥1300MPA的超高强度钢零件数量55个,占比为18%;550-1200MPA 高强度钢零件有113个,占比38.3%;软钢零件为37个,占比12.5%;铝材质零件有90个,占比30.5%。这样的材质分配比例,能增强整车的韧性,在保证牢固和一体性的前提下,还具备了出色的吸能效果。这其实是对车主最后的安全防御,当发生避无可避的事故时,刚性材质抵消冲击,柔性材质化解余力,最大限度确保车身的完整性和抗变形能力,为救援和自主脱困创造机会。
比亚迪
比亚迪唐dmp车身强度非常强,号称公路上坦克。比亚迪唐采用了3H高强度车架,其中高强度钢与部分超高强度钢的占比达到63%。关键位置的A柱与B柱均采用了超高强度的热成型钢,车门防撞杆与顶棚纵梁采用了两个等级左右的钢材打造。
根据唐plusdmi官网介绍显示,唐plusdmi车身高强度钢比例是63%。唐plusdmi是中国比亚迪汽车有限公司旗下所研发并生产的车型,属于国产自主品牌,也是自主品牌里纯电和油电混合动力汽车技术最好的。
比亚迪唐dmi252和112版本的车身强度是一样的。两个版本的车型的车身结构、材料和工艺都是相同的,只是配置和顶配、底配有所不同。因此,两个版本的车型在遇到外部冲击时,具有相同的稳定性和安全性。
唐dmi车身热成型钢比例65%。其中:590MPa以上高强度钢占比326%,980MPa以上高强度钢占比104%,热成型钢用量达到24%。同时在设计上也下了不少功夫,比如笼式结构车身、整体式门框等等。
小鹏汽车
家用车,安全是最重要的底线。虽为新势力,但是小鹏汽车一直以来在安全方面的造诣在行业内的表现都是首屈一指的,而这点在2024款小鹏P5上也交出了满分答卷。在被动安全方面,2024款小鹏P5车身高强钢比例达到46.8%,超高强度钢占比13.8%,热成型(1500MPa)占比10%。应用于碰撞关键区域,车身扭转刚度高达30000N·m/deg,比肩更高等级车型。
蔚来汽车
力传递、软硬结合的溃缩设计很重要
通过白车身可以看到,首先ET7的前后铝合金防撞梁非常宽大厚实,前防撞梁整体跨度达1533mm,下面还有一个副防撞梁,而后防撞梁跨度超过1.9m。
前后的防撞梁对于整个车身横向截面的覆盖率都非常大,对于日常偏置碰撞比较多的场景是很有利的。
前方防撞梁宽厚的好处,还有是在碰撞中面对相对比较轻量的中级车型会起到较稳固效果,可以分散对方车辆的冲击力。
在E-NCAP测试中,蔚来ET7乘员安全一项得分率91%,正碰、侧碰的得分率都很高,比此前ES8的得分率也进步不少。
虽然作为一台中大型的纯电动轿车,实际上在面对静止的刚性壁障时还是比较容易吃亏的,对方静止不动的情况下,你自重越大就越需要自己来消化更多碰撞时的能量。
所以在车辆的被动安全上,尤其是纯电动车除了保护电池包,在该硬的地方硬起来,大概还更需要考虑吸能设计,如何用自身结构的溃缩来化解动能。
比如ET7前防撞梁后面两个15-20cm钜形结构就是吸能盒,在吸能盒内部有许多横向诱导结构,目前就是为了在碰撞发生时梯次变形,以增加吸能效果。
△红框内凹点为溃缩吸能设计
其实在吸能盒的表面也能看到一些类似设计细节,比如棱面上有故意设计的一些凹点,都起到诱导变形以吸收碰撞能量的效果。
这种软硬结合的设计也体现白车身的其他地方,比如ET7的B柱。
根据蔚来白车身工程师的说法,整个ET7的B柱上下可以四六开,上部分约六成是硬区,下部分四成是软区。
上部分的硬区采用1300-1500兆帕的热成型钢,而B软区的强度仅为600-800兆,主要是因为上部分正对着人体躯干不能被侵入,比如铰链也在硬区。
△B柱上端
而下部分主要是座椅,所以这里设计为软区可以起到吸能效果,甚至B柱下端有一些特别设计以在碰撞时,诱导软区向里进行吸能,选择这里吸能的原因可能还有后面就是电池包。
与其硬抗住把碰撞的能量传递到后面的底板横梁和电池包壳体上,不如选择以溃缩吸能消减一部分能量。
其实整个B柱,在面对侧碰时下部分起到吸能效果,上部分选择硬抗,但“硬抗”的背后还有很重要的一点也就是需要力传递的设计。
有效的力传递结构和软硬结合的溃缩设计是保障车身碰撞安全很重要的两点。所以被动安全性如何,实际上也并不仅仅是纯粹堆料可以解决的。
比如,ET7的B柱上部分与A柱上边梁和顶梁结合的区域,这里有一个螺栓将好几层材料相互连接,起到的就是当碰撞发生的时候协同作战,将B柱受力更有效的分散传递到两边的侧边顶梁上。
类似这种协同白车身上几条“梁柱”一起作战,以进行力传递的区域,还有ET7白车身前防火墙的位置,包括此前ES6、ES8也都有类似设计。
即Torque box,也叫扭力盒结构,上图红框位置。
Torque box是一体铸造的结构,它的正前方连接前纵梁,后面衔接门槛梁、A柱下部结构以及下面的脚踏板位置,可以说是将车身正前方这四个关键传递路径牢牢的绑在一起。
它的一个作用就是在碰撞时,正面冲击力过来的时候,可以把能量有效传递到传递路径上,从而而且避免对后面乘员舱的侵入,特别是在25%这种小偏置碰撞。
同时这种扭力盒本身的强度也非常高,从而保证乘员舱里面乘员有非常好的生存空间,也会给约束系统进一步发挥的作用。
谈到25%偏置碰撞,虽然E-NCAP还没有测试这一项,但ET7的白车身在开发时也都考虑过这类工况的,包括副驾的25%偏置碰撞以及美标的80公里追尾碰撞测试等等,确实是以全球标准研发的车型。
上汽通用五菱
安全性上,宏光MINIEV车身结构是五菱与湖南大学安全碰撞专家团队深入联合开发而来,乘员舱和电池舱分别采用笼式和框架式高强钢骨架,能够在实现轻量化的同时满足对乘客及电池的高维安全防护需求。整个车身高强度钢比例达到57%以上,同时,车身多处设计抗凹加强板,搭载前防撞粱,钢铁之躯坚如铠甲。
哪吒汽车
对于电动汽车来说,安全是产品的底线,所有厂商都会尽其所能将安全做好。而被动安全,则是车辆设计的核心之一,这取决于车架的设计和用料是否良心,如果在这上面偷工减料,就容易导致恶性事故的出现。
从拆解现场来看,哪吒S的白车身可以用八个字来形容:“结构合理、用料厚道”。
例如用料方面,哪吒S白车身的高强度钢占比达到了76%,其中热成型钢材比例达到29%,这对于提高车辆的扭转刚度和抗变形能力起到了关键的作用。
另外,结合不同易发事故的碰撞特点,哪吒S的车身上还有多重针对性设计,例如在副车架的前部安装了宽度达到了1279mm铝制的小腿保护横梁,加之小腿保护支架和前保吸能块,可以有效保护行人的膝盖部位,减少了城市用车的安全风险。
针对日常用车中最易发生的前向碰撞,哪吒S深知前防撞梁的作用,因而采用了厚度3mm、截面38*120mm的“目”字型铝合金结构,中部的最大抗压能力超过3吨,可以最大限度地保证乘员舱安全。
在白车身内部,我们还发现了位于后排座椅靠背后方的V形梁,它不仅可以在关键的时候防止来自后部的侵袭,更通过独有的V形结构连接车体后部,可以显著提高车身的扭转刚度及车身中后部应对侧向碰撞的能力,更好地保护乘员舱。
在这种“看不见”的位置进行加强已颇有良心,而更令我们意外的是,这个V形梁竟然还采用了成本更高的铝合金整体压铸技术。相比钢制冲压件焊接,不仅有更强的扭转刚度,更减低了车身重量,反而对车辆的续航里程有所帮助,哪吒S的厚道可见一斑。
零跑汽车
安全,总是排在出行的首位。在了解零跑T03的安全性时,总会看到笼式车身、高强钢占比68%、L2级智能辅助驾驶等产品介绍,但面对专业术语还是不了解它们是如何对司机和乘客进行安全保护的。因此重点选择了几项T03主被动安全配置进行解读,帮您进一步了解零跑T03。
零跑T03采用高强度笼式车身设计
高强钢占比近68%
车顶采用连贯式激光钎焊
还有同级少有的一体式全铝合金防撞梁
01 什么是笼式车身?
笼式车身是一种汽车结构,它原本是从鸟笼构造联想发展出来的。笼式车身通过将车身框架多方位连接,把乘员舱构造成了一个类似于笼子的结构,将驾乘者保护在“笼子”内部。
02 为什么选用笼式车身,它的防护性更高吗?
笼式车身结构由两大区域组成:“冲击溃缩区”与“高强度座舱区”,也将安全防护分为了内、外两部分。
当发生撞击时,“冲击溃缩区”会像风琴般折叠起来吸收冲击力,减少外力对内部的冲击,避免“座舱区”车身变形,从而保护车上乘员安全;“高强度座舱区”则拥有刚性更强的一体式结构支撑,会留给驾乘者一个相对完整的生存空间,当遭受单向外力撞击时,因一体化结构设计会将冲击力均匀传到整个车身,将危险由大化小,更好的进行整车防护。如果用一个词来形容笼式车身,那就是“刚柔并济”。经过验证,目前这种结构能更好的保护乘员。
03 高强钢用料占比这么高对安全防护起到什么作用?
高强钢是一种复合型钢材料,具有高强度、轻质量、易维修、环保等优势,在应对汽车轻量化设计的同时还能很好的满足高安全性需求。
T03整个车身结构高强钢占比近68%,尤其是主梁、AB柱这些车身结构关键位置采用的是超高强度钢材及先进高强度钢,强度超过1200MPa,这强度相当于指甲盖大的断面能承受3头大象的重量。当发生正面碰撞时,“关键位置”的钢材强度越大,耐受力就越强,就能更好保护座舱不会发生变形,乘员也就越安全。
华为汽车
2024款问界M7上市发布会上,余承东说,问界新M7整体升级投入超过5亿元。不知是不是巧合,在问界新M7长达90分钟的发布会中余承东狂喊了五次“遥遥领先”。
因经常说些大话和狂话,余承东在IT圈被称为 “余大嘴”。而自从华为与赛力斯“合作“搞汽车以来,余承东在汽车圈同样是狠话、狂话不断,并为汽车圈发明并贡献了一个亢奋无比的词汇——遥遥领先。
至于安全性,官方的说法是,在被动安全方面,问界新M7大五座对车身进行重新匹配开模,重新改造焊装产线,(潜艇级)热成型钢占比达24.4%,每平方厘米可承受一台17吨重型卡车的重量,整车高强钢和铝合金占比超 80%。
一般来说,汽车的A柱、 B柱等重点部位大都会采用热成型刚,确保车辆在发生撞击时,尤其在正面和侧面撞击时,有效减少驾驶舱变形,进而保护驾乘人员的安全。显然,此次问界新M7单独把24.4%的热成型钢使用比例拿出来重点宣传,肯定是认为这个比例是比较“遥遥领先”的。
但事实上,这个比例真的非常一般,尤其是对于最高售价已经超过30万元的车型来说。
只有对比才能看得出是否是遥遥领先。领克09的热成型钢占比37.26%,一汽-大众揽境热成型钢占比超过27%,魏牌摩卡的热成型钢使用比例也是27%,就连售价10万元级的奔腾B70热成型钢比例都达到了22%。
如果没有记错的话,2020年第三代哈弗H6热成型钢的使用比例就已经达到20%。如今是2023年了,碰撞测试法规愈发严苛、消费者对安全越来越重视的趋势下,问界新M7的24.4%热成型钢使用比例到底什么水平,大家自行判断。
至于潜艇级热成型钢,就是一个噱头而已,别人家也没人这么说的。因为潜艇级,还是坦克级抑或是大炮级,都是人造的“形容词”——目前汽车高强度钢的强度基本在1500MPa左右,这在圈内人尽皆知。
领克汽车
1、还有领克03 0T其车身钢材强度最高可达1600Mpa,高强度钢占比高达74%,车身钢材镀锌比率达到87%,超过6000个焊点达到行业领先水平。综上所述,领克03 0T的安全性还是非常值得人信赖的。
2、领克03拥有360°全方位无死角超强安全车身结构,车身钢材镀锌率达87%,高强度钢使用率达74%,其中抗拉强度达到1,600Mpa的热成型钢材使用率达16%,这种数据在同级别当中是相当优秀的存在。
3、纵梁主要承受车身的弯曲载荷,一般采用抗弯强度较高的槽形钢梁。也有钢管,但大多用在轻型车架上。
2024-11-11
2024-11-15
2024-11-12
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2024-11-09
2024-11-14
2024-11-09
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