0 前言

电动汽车的普及和车辆智能功能的增加，使乘用车重量显著增加。然而，许多人并未意识到，增加车重不仅不利于节能减排，还削弱了车辆安全性等关键性能。那么，我们在乘用车设计中对各性能的优先级应该怎样排序呢？

1 过去十多年里乘用车重量显著增加

经过对2005～2024年各年份中国乘用车市场销量前十名车型的整备质量的调查，中国市场乘用车的平均整备质量从2005年的1084kg增加到2024年的1486kg，增加了40%。

如图1所示，2005～2024年中国市场乘用车的平均整备质量趋势曲线可见三个阶段：

从2005~2012年间车重的快速增长，原因是市场爆发之初的微车（如夏利）销量大幅下降，很多合资企业引入的国外车型逐渐被广泛接受，使平均车重趋于欧洲和日本市场常见车型的重量。

图1 中国市场销量前十的乘用车整备质量随年份的变化（均值±标准差）

到2010年以后，平均车重保持缓慢增加，但销量前十车型车重的标准差明显收窄。这是因为，那段时间合资汽车企业是主导，为适配中国汽车市场，并考虑到首次买车的新用户的接受度，美国企业未引入美国市场上流行的大而重的车型，而日本企业也未引入日本市场上流行的小而轻的车型，欧洲企业车型的车重本来就适中，这几个因素使市场上不同车型的车重趋同。

到2018年之后，本土汽车企业开始发力，电动汽车在中国市场上呈爆发性增长，车重也随之快速增长。同时，销量前十车型车重之间的标准差也明显扩大，主要原因是电动车加速渗透的同时，市场上的传统燃油车仍保持了相当的占有率。另外，随着消费者收入的提升，2018年之后的市场明显着力引导并推出更大、更重、更舒适的车型。随着乘用车尺寸变大，其轴距也在变大。轴距在一定程度上决定了车内空间的大小，与乘坐舒适性相关，是衡量车辆对驾乘人员“实用性”或“功效”的重要指标。这20年里，销量前十车型的平均轴距从2.53m增加到了2.65m，增加了5%。

我们引入一个称为“单位尺寸车重”的指标，即车辆的整备质量除以轴距（kg/m）。如图2所示，20年间单位尺寸车重增长超过30%，低于车重的增长幅度（40%）。这说明，车重增加，一部分源于车辆的尺寸增大，另一部分则源于动力电池的引入和其他因素。

图2 中国市场销量前十的乘用车车型的单位尺寸车重随年份的变化（均值±标准差）

2 重量对车辆安全性能的影响

基于道路交通事故统计数据的两个事实是：多数严重的碰撞事故是单车事故；多数两车的事故是低强度的碰撞。无论是在欧美日还是中国，都有这样的统计结果。

很多消费者买车的时候觉得“车越重越安全”，但这是个误区。事实上，只有在“非常对等”的碰撞工况下，即两车头对头、正面全宽碰撞，大而重的车才对自车的乘员保护有利，但对他车乘员肯定是不利的。同时，事故统计数据表明，这种“非常对等”的碰撞事故在实际中很少发生。而且，这类工况还有速度等其他影响的因素，比如头对头低速碰撞，小车当然也吃亏，但对乘员受伤程度的影响其实并不大，这是因为总碰撞能量低。此外，道路交通事故中侧面碰撞占比很大，如果一辆小车的车头撞了一辆大车的车门，大概率是大车吃亏。

当发生单车高速碰撞事故时，是大而重的车安全还是小而轻的车安全？尺寸大的车吸能空间大，这一点是对的，但增大的吸能空间比增大的动能要小很多。我做过一个小调研，比较了几款2000kg的车型和几款1000kg的车型的尺寸，结果发现，大而重的车，前部和后部碰撞吸能区只比小车大了约16%，而碰撞动能却增加了一倍！这是因为，大而重的车一般有更大更重的发动机或更大的电池包以及更大的乘员舱，然而这些对安全保护没有什么实质性贡献。

从车辆主动安全控制的角度，牛顿定律告诉我们，重量越轻，车辆的制动性能越好，小而轻的车更容易操控，更容易执行紧急制动和紧急转向等主动安全措施。

世界卫生组织发布的全球道路交通安全报告也指出，很大一部分道路交通事故伤害是四轮机动车对车外行人和骑车人造成的。此时，小而轻的车对行人和骑车人的危害更小。

综上，我的结论如图3所示，从道路交通的系统和整体层面考虑，轻量化对汽车安全利大于弊。降低道路上的平均车重并缩小不同车型之间的重量差可减少道路交通事故的净伤亡。

图3 汽车轻量化对安全性产生的影响结论

再来看电池重量对电动车碰撞安全的影响。不少电动汽车近一半的重量由电池包贡献。为缓解消费者的里程焦虑，车企普遍给电动车装上大电池包，可这份“安心”背后藏着三重安全风险：首先，电池包越大车越重，不利于碰撞安全；其次，电池包尺寸大，发生侧面碰撞时，更容易被外部冲击侵入（如侧面撞柱、门槛梁撞路肩石），起火风险陡升；更麻烦的是，一旦发生热失控，电池包越大火势越猛，留给乘员逃生的时间就更短。

3 汽车安全仍只针对单车进行测评

车辆增重对道路交通安全有负面影响，但遗憾的是，汽车安全仍只针对单车安全性，而非针对道路交通整体安全性进行测评，我们还没有找到从系统层级评价道路交通安全性的方法。更准确地讲，我们知道怎样考评道路交通安全——看年伤亡人数、每万车伤亡率、每亿行驶里程伤亡率等即可；可要把“系统层面安全”写进车辆设计标准，却尚无办法。行人碰撞保护测试虽已强制进行，但这仍是对单车提要求。两车相撞时，如何让重车既保护自车乘员又不额外伤害他车乘员，即“碰撞兼容性（Crash Compatibility）”，目前仍无好的评价指标。

近年来，路上新车普遍更大、更重，而且电动汽车底部铺电池包，整车抬高、结构加强。当这样的车的前部与其他车的侧面发生碰撞时，对他车的危害就增大了许多，如图4所示。为了应对这种危险场景，侧面碰撞测试只好把发起碰撞的车（Moving Deformable Barrier）加重、加高，甚至提高其撞击速度，整体碰撞能量也随之飙升，如图5所示。被测试车辆为了能在威胁如此大的测试中获得好成绩，只能将自身的侧面保护结构加强，导致车辆增重。等这批更重的车上路，又提高了道路上的平均车重，增大了对其他车的风险，测评要求只能再次提高，形成提高安全保护要求和车辆增重的“恶性循环”。

图4 障碍物与汽车碰撞和汽车与汽车碰撞对比

图5 汽车质量增加对汽车碰撞时能量增加的结论

如果一辆越野车的车头撞了一辆小轿车的侧面，我们应该要求小轿车保护自身乘员还是要求越野车的前部结构对小轿车的侧面提供保护呢？哪种方式更容易实现？哪种要求成本更低？我们需从安全测试公平性的角度来考虑这个问题。只测评单车的安全性对于提升道路整体安全水平有促进作用，也存在矛盾。因此，需要汽车安全测评规程制定者有智慧提出一个综合的、合理的考评办法。或许我们可以借鉴对汽车节能和环保提出的要求。

根据市场需求，一个企业既要出品大车也要销售小车，既要设计豪车也要提供大众使用的廉价车。而汽车安全和交通安全的要求与节能环保的要求有类似之处，要看对全社会的利弊。对企业而言，既要保护自家产品的车内乘员，也要保护车外的道路交通使用者，如果与更小的车发生碰撞，还要不额外增加对小车乘员的伤害程度，这些都是企业的社会责任，也能树立企业重视汽车安全的品牌形象。如果我们认定车的重量对安全和节能有负面影响，可以让大车和重车的生产者向小车和轻车的生产者购买“节能积分”“环保积分”“安全积分”，让大车的使用者来补贴小车的使用者。所谓“道路平权”“环保平权”“安全平权”等概念就是针对这类道路交通中的社会公平问题提出的。

特别说明一下，上述的“大车”指的是乘用车里的大车和重车，不是指载重货车或者大客车。载重货车和大客车与七座以下的乘用车混行，肯定对乘用车的安全性有负面影响，但是载重货车和大客车本身已具有社会效益和经济效益，不应考虑与乘用车“平权”。另外，从交通事故统计数据看，载重货车或大客车与乘用车的碰撞事故虽然惨烈，但也是少数。载重货车和大客车与乘用车碰撞的风险，更多应从道路交通管理、职业司机培训等方面去管控。从乘用车安全设计的角度，应利用主动安全技术避免与载重货车或大客车发生碰撞，但一般不考虑与大货车碰撞的安全保护，也不鼓励宣传乘用车能扛住与大货车的碰撞。

我们的愿景是，通过法规约束和政策激励，让大家在日常通勤的时候都开小而轻的车，使得道路上行驶的大多数车辆都是小车，在不牺牲交通出行便捷性的同时，降低整体动能，提升道路交通的整体安全性，让道路交通安全与车重形成一个正向反馈。

4 电动汽车和智能汽车减重及使用场景演进

电动汽车在性能上有很多优势，随着清洁能源和电池材料回收技术的发展，电动汽车未来也有节能和环保的潜力。从技术难度来看，电动汽车有单体电池的能量密度和电池包的碰撞安全两个瓶颈问题需要解决。

提升单体电池能量密度不是我们的专长，但我有一些观察分享给大家。

过去20年里电动汽车电池包的能量密度提升了不少，但多是从应用层面上改进，比如优化单体电池和电池包的成组，提升电池包的电管理和热管理水平，提升电驱动的效率等，而从根本上提升单体电池能量密度需要在汽车行业以外的材料领域和电化学领域实现技术突破，我们作为汽车领域的工程师只能等这样的技术突破。在等待技术突破的同时，不妨碍我们在应用层面持续改进，并引导使用场景的演进，我们应在现有电池能量密度和成组水平的基础上，通过引导更合理的使用场景来发挥电动汽车的优势。

在目前的单体电池能量密度水平下，追求700km甚至1000km的续驶里程并不合适，这会大大降低电驱动汽车的效率且浪费能源。过大的电池包还会增加车重，给碰撞安全带来挑战。我们可以理解电动汽车用户对续驶里程的焦虑，但不应通过一味堆积单体电池数量来增加续驶里程。对一般的两排五座乘用车而言，续驶超过400km后，每增加100kg单体电池所带来的里程增益显著下降，车辆作为运输工具的效率会越来越低。乘用车作为交通出行工具，其目的是快捷并安全地载人，并不是运载很重的电池包。电动汽车合理化发展方向如图6所示。

图6 电动汽车合理化发展方向

汽车用户所谓的“里程焦虑”在日常通勤中并不存在。大城市每天上下班通勤来回最多四五十公里，如果电动汽车能有300km的续驶里程，三天充一次电即可保持50%以上的剩余电量，不会产生焦虑。偶尔长途出行才会出现里程焦虑，而偶尔长途出行完全可以租赁燃油车、混合动力车，这样既节能也不引发环保问题。相比之下，每天载着800kg的电池包接送孩子上下学，加上自己上下班，既浪费能源也不环保。那对于一个典型的四口之家怎么办？我的建议是：购置两辆两座的小型车用于日常通勤。在城市日常通勤中，使用小型电动汽车非常有优势，不但节约、环保，还方便行车和停车，充电也快。

全自动驾驶汽车有很多使用优势，不断提升车辆的智能水平是行业的发展方向，而电动汽车被视为实现自动驾驶的最佳载体。本文不讨论智能汽车的技术发展，仅聚焦其重量问题。动力电池本身已显著抬高整车重量，智能汽车需要的激光雷达、毫米波雷达和摄像头等感知装置叠加其上，大显示屏、豪华座椅等舒适配置进一步增重，各类硬件设备还需配置支架、线束等，这些都带来重量负载。

车辆智能化功能带来显著效益，加装硬件无可厚非，但“必须装”不等于“可以重”。汽车轻量化以节能、环保和节约为初衷，已有30余年的发展历史，其难点在于减重的同时不牺牲性能。我熟悉的汽车轻量化领域包括材料技术、结构优化和制造工艺提升，比如将高强钢用于A柱、B柱等抗碰撞变形的关键部件，使用增强增韧的铝合金电池包，使用碳纤维复合材料前舱罩盖，用结构胶连接代替铆接以连接不同种材料的部件、代替点焊来增加薄壁结构的扭转刚度和碰撞强度，通过一体化铸造来减少零件数量等。同样，雷达、摄像头、显示屏及豪华座椅等，也需要减重！

减重不仅为节能、环保和节约，也为增强交通和车辆的安全性。

5 汽车产品功能和性能的优先级排序

绝大多数车型被定位为大众商品，必须在多种性能之间取得均衡。小众车型可以牺牲部分属性以突出单项性能的极致，大众车型则须以综合性能最优而非单项冠军赢得市场。

我们来排一下现代汽车作为大众商品的功能和性能的优先级顺序。

汽车作为大众交通出行工具，首要功能是快捷，追求速度是符合汽车产品逻辑的，但追求速度不等同于追求加速性能。牛顿力学告诉我们，速度和加速度是有区别的。高加速性能是赛车或者超跑型轿车等小众产品追求的目标，面向大众的汽车产品如果一味追求加速性能，必然要牺牲其他性能指标。实际上，速度已经不是现代汽车设计需要特别关注的指标了，这个问题早在汽车发明之初就解决了。无论是电驱动还是内燃机驱动，达到100～120km/h的最高车速是很简单的事情，要达到150km/h以上的最高车速才需要一定的设计考量，但也不难。另一方面，100～120km/h已经满足了大多数出行需求，150km/h或更高的车速并不是多数汽车产品的底层设计目标，且更高的速度将受到很多道路交通方面的限制，实际生活中很少用到。

汽车相对马车的技术突破大大提升了速度，那汽车安全性就必须排在和速度并列的第一优先级。这是因为，如果发生碰撞事故，高速行驶的汽车所携带的动能瞬间消耗到零，其峰值减速度远超人体的耐伤阈值。所以，车辆必须搭载充分的安全保护装置，如制动、保险杠、前舱碰撞溃缩吸能机制、安全带、座椅和气囊等。车辆安全性是追求汽车快捷性能的前提，而现代汽车设计中满足速度需求已不是难事，那汽车安全就成为唯一的排位第一优先级的性能指标。

接下来，车辆的操控性能和节能及环保性能哪个排在第二优先级，则是仁者见仁智者见智了。但既然我们已经把车辆操控性能中与安全相关的性能排在第一优先级了，那我认为，车辆操控性能可以再往后排，应把节能和环保性能排在第二优先级。这里不是说操控性能不重要，而是说，对于大众车型，节能环保指标应高于操控性指标，对于一些小众车型，可将操控性指标的排位高于节能环保指标。

节能和环保有一定的区别，但本文不作细分，将其混在同一个优先级里。车重与节能环保指标强相关，这已是行业共识。我想强调的是规模效应：中国交通能耗已占全社会总能耗的约两成，与工业、建筑并列为三大耗能领域。随着生活水平提高，若要让更多人享有汽车出行权利，唯有把减重、节能和环保置于高优先级，才能在不突破能源与排放边界的前提下实现可持续扩张。百年前，汽车仅服务少数人，可不顾能耗；而今全球逾四分之一的人口已依赖家用轿车，若忽视节能环保，则无法支撑剩余人口加入汽车出行行列。

接下来排序的性能指标包括车辆的动力性和操控性、舒适性和振动噪声、性价比及维修经济性以及外形和内饰美观等等，需要依产品定位排序，但肯定都不属于排序前两位的高优先级要求。

6 结语

（1）对汽车性能的追求以及车辆的电动化和智能化增加了车重。

（2）不断增加的车重对道路交通和车辆安全等性能产生负面影响。

（3）从整体层面考虑，汽车轻量化对汽车安全利大于弊。

（4) 汽车安全测评在评价单车安全性的基础上，还应考虑推动道路交通的整体安全性，出台相应的法规或政策鼓励汽车轻量化。

（5) 基于目前的单体电池技术水平，追求高行驶里程，不但降低了车辆功能和效率，也不安全，还是能源浪费。

（6）汽车作为大众化的交通出行工具，其设计需优先考虑安全、节能、环保，而汽车的动力性、操控性、舒适性、经济性和美观性等是第二层级的指标，是为了追求产品的差异化。

（7）车辆电动化和智能化是汽车产品技术的演进和发展趋势。

（8）电动汽车和智能汽车在增加用户福利的同时，还应不忘汽车轻量化的初衷，考虑新增装置的减重。

（9）随着社会富裕程度的提升，在衣食住行中，交通出行也是刚需，未来智能交通和智能出行的特点是：高效、安全、环保、智能和共享，而轻量化是上述特征的共同技术支点。

参考文献

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[5] 周青.电动车动力电池的碰撞保护应针对多高的碰撞强度设计?[EB/OL].(2025-05-14)[2025-10-22].汽车安全与轻量化微信公众号.

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