极氪009的30吨混凝土搅拌车侧翻压顶试验,与电池包「超标试验」的性质相似。
以前知乎拆车实验室就做过一个电池包的「超标试验」:国标要求1米高度、正面跌落;知乎做了一个试验,10米高度、侧面跌落、下方还放了一个刚性圆柱。
看到这种试验,由浅至深会有三种不同的理解角度:
- 奇技淫巧、营销噱头:猛一看觉得很离谱,正常使用的电池包怎么可能从10米跌落呢? 视觉冲击力是很强,但也仅限于营销传播价值吧!就像街头的杂技团一样,好看但没什么价值。总之,第一印象持否定态度。
- 似有逻辑、产品过硬:仔细琢磨一下,这样的试验似乎也有内在逻辑。其一,跌落试验本来就是根据国家标准GB38031-2020制定的,只是试验参数做了增强;其二,侧面碰撞的汽车事故中,万一撞上电线杆或大树,电池包遇到的考验还真就和试验相似,CNCAP的2021年新规也增加了整车侧柱碰试验。
- 技术体系、先进工艺:继续深入思考就会发现,换个电池包来做试验,还真是十有八九通过不了。这个电池包之所以能通过,背后的原因是安全至上的开发理念、电池包外壳采用了高强度高的焊接工艺。
极氪009的侧翻压顶试验,同样也有由浅至深的三种理解角度:猛一看有点离谱,感觉又像是在吸引眼球呢;仔细一想也有内在逻辑,大货车翻车压顶事故并不少见,而且国家标准GB 26134-2010<乘用车顶部抗压强度>也规定了承压性能。
这时候我想起一个真实事故:2023年有一辆载有20吨砂石的大货车侧翻,几乎全部压在极氪001车上,极氪001右侧B柱坚挺,驾驶舱完整、车辆驾驶舱门可以正常打开,车门车内乘客毫发无损。
极氪001的砂石货车侧翻真实事故
这不就是本次搅拌车侧翻压顶试验的真实翻版吗? 只不过,侧翻的重量从20吨上升到了30吨,试验对象也从极氪001换成了它的老大哥极氪009。试验结果更加震撼:极氪009仅前挡风玻璃受到挤压碎裂,车身结构保持完整、而车辆的ABC柱均无明显变形。
聊到这里,大家可能会略感诧异:传统印象中的MPV,安全性一向都是短板;怎么到了极氪009这里,就成了钢筋铁骨了? 它是靠堆料堆出来的吗?如果是的话,那座舱空间会不会被侵占很多?
回答这些问题,我们需要从行业发展的高度来观察新能源技术与先进制造工艺给MPV带来的深刻影响。
一、MPV走入越来越多家庭
我国二孩生育率已从2013年的30%上升到2017年的50%,2019年二孩占比高达57%,这一趋势还将持续下去。这种背景下,
MPV为什么好用?主要源于它的以下特点:
- 空间大:四人出行时可以将第三排收纳起来,释放巨大的后备厢空间;五人以上出行或两个儿童座椅时,七座MPV又能轻松应对。
- 更舒适:与七座SUV相比,223布局的MPV第二排宽敞舒适,第三排乘坐舒适性显著更高,第三排可轻松应对五人以上出行或两个儿童座椅的需求。
- 更方便:MPV侧滑门开口大、开门占空间小;地台较低,方便上下车;第三排座位进入方便。
- 更平稳:MPV的底盘一般比SUV低,行驶的时候更平稳更舒适。
正因为如此,经常被国人称为“商务车”的MPV,如今越来越多地进入家用场景。
二、传统MPV的安全性短板
咱们先来看看传统MPV的安全性。截止2021年,中保研总共针对两款MPV车型进行了测试[1],我们称之为A车与B车。很遗憾,平时既能装人又能拉货、浓眉大眼任劳任怨的MPV,竟然在中保研测试上翻车了,而且是翻得最人仰马翻的那种。
请看:车内乘员安全指数分别为M(一般)和P(较差),特别是与碰撞相关的两项中,正面25%偏置碰撞均为P(较差),侧面碰撞分别为M(一般)和P(较差) 。
从测试结果来看,万一发生碰撞,乘员恐怕是不太安全,特别是前排乘客更是凶多吉少。家庭用车场景本来强调的就是安全、舒适、便利;若安全没有了,毛之不存皮将焉附?
中保研测了那么多车,为什么让人跌破眼镜的偏偏都是MPV呢?有两个直观的原因:
1.乘员空间大、溃缩空间小
多数人的印象中,MPV要比轿车大很多。实际上,MPV只是比轿车高一些、宽度基本一致、长度甚至要比轿车短。
车身长度差不多,轿车只需要放两排座位,而MPV要放三排,那显而易见发动机舱、后备箱都设计得较短,正面碰撞时溃缩空间小。此外,MPV一般比轿车要重,碰撞能量更大,对溃缩要求更大。
这一来一去之间,MPV在碰撞时表现较差就说得通了,特别是正面撞击与追尾碰撞时的第一排与第三排,更加危险。
2.MPV车型的平台相对较旧
乘用车市场主要由轿车、SUV、MPV三大细分市场组成,从下图可以看到,MPV的市场份额相对较小,这就意味着车企在MPV车型上的投入不会很高,通常基于轿车底盘开发或改款缓慢。别说MPV了,就说轿车或SUV,如果改款稍慢一点,也不一定能过中保研这一关。
三、MPV的安全机遇:纯电平台+一体化压铸
1.纯电平台与前碰撞安全性
前文提到,将燃油车平台改成三排座椅的MPV会遇到「乘员空间大、溃缩空间小」的问题。所谓「乘员空间大、溃缩空间小」,听起来与纯电平台「长轴距、短前悬」有点相似之处?
确实如此,MPV与纯电平台天然相似:前悬比较短,俗称车头「车头短」。
只不过,纯电平台的「车头短」并没有牺牲安全性:前机舱不必考虑发动机、变速箱的布置,因而可以进行全新的安全设计,碰撞安全得以保证。
也就是说,基于传统燃油平台开发MPV,还需要在安全性上进行修修补补; 基于纯电平台开发MPV,天然就可以保证安全性,可以说是天造地合、再合适不过啦!
极氪009就是基于大名鼎鼎的浩瀚SEA纯电平台开发。
浩瀚SEA平台由吉利集团牵头、与沃尔沃合作5年投资200亿研发完成,研发投入大就意味着技术细节优化更好。基于浩瀚SEA平台打造的车型包括路特斯Eletre、沃尔沃EM90、极氪001/007、银河E8、极星4、极越01等等,每一款车型都是空间、安全、质量的上乘之作,这从侧面也证明了浩瀚SEA平台的技术水平。
可以看到,基于浩瀚SEA平发开发的全是纯电车型,没有燃油或插混车型。这也说明极氪009是基于纯正的纯电平台开发,因而可以更专注于安全性的正向开发,而不是基于修修补补的思路来开发。
此处做一个小结: 基于真正的纯电平台开发的MPV,前碰撞安全性不会有问题。
2.一体化铝压铸与后碰撞安全性
除纯电平台之外,MPV的第二个安全机遇就是「一体化铝压铸」技术。如下图,就是极氪009全球最大的一体式压铸后端铝车身,通过汽车行业全球量产最大的7200吨超大压铸机,巧妙攻克传统MPV车尾薄弱这一痛点。
通过采用一体式铝压铸技术,极氪009成功地将焊点减少近800个、碰撞变形量减少16%、弯曲刚度提升11%。
今年的欧洲车身大会(EuroCarBody,ECB)上,极氪009也是带着这块全球最大的一体式压铸后端铝车身前往现场,引起全球白车身专家的浓厚兴趣。今年的2023中国十佳车身评选活动中,极氪009白车身荣获“中国十佳车身评选最佳工艺奖”。
铝压铸是一种新工艺,所以设计思路、设计流程、仿真软件、试验验证都需要相应的创新,不然就会做出「新工艺+老设计」的愚蠢行为。一体式铝压铸并不是买了设备就能用起来,还需要有积累大量的设计知识。比如说,极氪009的一体化后端铝车身经过了有效的拓扑分析优化,进行分段式结构设计,确保在中低速碰撞下不增加维修成本:
- <20km/h的低速碰撞时:仅有后防撞梁及吸能盒变形;
- <50km/h的中速碰撞时:挤出铝安装梁变形吸能;
- <84km/h的高速碰撞时:压铸铝纵梁局部变形吸能,此时才有较高的维修成本;
- >84km/h超高速碰撞时:一体式压铸铝结构依然可以起到支撑作用,保护乘员安全。
不仅如此,今年我去杭州湾的极氪工厂现场参观一体化铝压铸设备时,现场的技术专家还向我分享了在使用新工艺过程中的创新 —— 每个创新都不简单,都需要付出时间与精力:
- 自主知识产权[纤晶]铝合金:全球首次大规模应用于一体式压铸,流动性提高30%,Fe元素含量的容忍度提升50%,屈服强度和延伸率提升10%。
- 独创浇排真空设计:完美品控,充填行程缩短40%,高于行业平均水平200%,更快;三级分区域抽真空技术,更准;高合格率95%。
- 水基仿形微喷系统:行业首次应用,随模仿形精准喷涂,水基脱模剂环境友好,90组喷涂点独立精准控制喷涂量,产品残留少。
- 核心零部件国产化:双主轴高速龙门加工中心实现超高柔性生产,打破国外技术壁垒。
一体化后端铝车身只是极氪009的冰山一角,实际上极氪009整个白车身都采用了高安全设计,例如:
- 高强度钢:大量应用2000MPa高强度钢,从材料上下功夫。
- TWB工艺:TWB热成型软硬区激光焊接,将A柱和B柱不同强度的材料焊接在一起。这也是一种先进工艺
- 顶压保护:合理的结构设计,使顶部受到的碰撞能量得到高效吸收与分散,实现128kN(13吨)的顶压保护,可有效提升车辆翻转时的安全性。这个性能与本次30吨混凝土搅拌车侧翻压顶试验密切相关。要注意的是,30吨货车侧翻并不是全部重量都由极氪009车顶承受。
3. 技术创新的外溢效应
讲到核心零部件国产化,我们可以再思考一下技术创新的意义。极氪的铝压铸设备,与特斯拉同一个供应商,这体现了引进特斯拉对中国汽车产业链的促进。极氪联合研发的双主轴高速龙门加工中心,可以预见将来也会用到其它主机厂,这是极氪对汽车产业的促进。
产品创新固然重要,其价值会被企业完全吃掉。而技术创新,其价值会外溢到整个行业。这也是我为什么一再强调技术创新的重要性,鼓励技术创新会让全体消费者受益。
总结
这次极氪009的30吨混凝土搅拌车侧翻压顶试验,外行看热闹,内行看门道。这次试验想体现的不仅是极氪009的顶部安全、双A柱的坚挺,更重要的是背后的技术创新: 纯电平台技术实现了MPV的前碰安全性,一体化铝压铸技术实现了MPV的后碰安全性。
更重要的是,这体现了极氪品牌的安全基因,安全已成为消费者认可的极氪品牌价值,在这样的安全理念指引下,极氪品牌让MPV带着更高的安全性走入千家万户!