以下為整車級測試評價技術(shù)會場，北京汽車新能源汽車有限公司新技術(shù)部副部長楊宇威，發(fā)表題為《新能源汽車輕量化設(shè)計與評價》的演講實錄：

 

    楊宇威：

 

    在此由我來跟大家分享一下關(guān)于新能源汽車輕量化的設(shè)計與評價，這方面北汽新能源的一些思考和一些看法。

 

    輕量化這個話題對于汽車界來說，現(xiàn)在已經(jīng)不算一個很新的話題了，不管是從國家政策的層面，還是主機廠和供應(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，在輕量化評價方面，我們有沒有一個統(tǒng)一的標準？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家分享，有不妥之處請專家指正。我主要是從五個方面介紹。

 

    第一個，為什么輕量化。這對于大家應(yīng)該說是一個比較熟悉的問題了。對汽車行業(yè)，節(jié)能減排是一個主旋律，而輕量化應(yīng)該說是對節(jié)能減排的一個非常有效的措施，國外也做過相關(guān)的評價，輕量化對于節(jié)能減排的貢獻度大概是排在第二和第三位。對于傳統(tǒng)車，就是燃油汽車排放減少，如果每減重10%，能耗下降，這是比較定性和半定量的，對于電動汽車這方面的好處更多，電量的節(jié)省，經(jīng)濟性的增加。還有比較重要的一點是電池成本，輕量化以后，電池成本降低，而且續(xù)航里程會增加。

 

    電動汽車是用電池的，重量比傳統(tǒng)汽車增加很多，所以在業(yè)界有一個共識，電動汽車相比于同級別的傳統(tǒng)車有一個增重的共識，增重5%就算領(lǐng)先水平，5%到10%是先進水平，10%到20%是一般水平，20%到30%是低水平，再后面就沒有價值。我國的情況是乘用車普遍重15%到30%，商用車10%到15%。這就伴隨著能耗和調(diào)控難度增加。對于新能源汽車，輕量化更加勢在必行，更加緊迫。

 

    說到這兒介紹一下輕量化的技術(shù)和他的重點趨勢，行業(yè)內(nèi)比較公認的：輕量化技術(shù)不僅僅是一個簡單的替代。輕量化主要包含三個方面，輕量化的設(shè)計，輕量化的材料和輕量化的制造，也就是輕量化的工藝，只有把這三方面進行一個系統(tǒng)的結(jié)合，才能真正說做到了輕量化。車身的輕量化，不管是國內(nèi)還是國際，研究的比較多，從汽車發(fā)展的角度，全鋼車身是最多的，他的發(fā)展路徑，不管是量產(chǎn)車型還是行業(yè)協(xié)會的表征，從全鋼車身到應(yīng)用很多的高強鋼，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)該說寶馬SI8代表了一個新的思路，復(fù)合材料車身，這個很先進，但是經(jīng)過不斷的驗證，他通過成本的考慮和產(chǎn)業(yè)化的考慮，也走了復(fù)合材料的車身，代表的就是寶馬7系，而我們國內(nèi)處于什么樣的水平呢？基本上大家還是處在一個鋼鋁混合車身的研發(fā)階段，所以平心而論，我們輕量化的水平和國外還是有一定的差距。

 

    下面說一下北汽在輕量化方面做的一些工作，因為北汽集團到新能源都對輕量化非常重視，智能化、電動化、輕量化是北汽集團的三大核心技術(shù)路線之一。十三五期間，我們也制訂了一個比較切合實際，也是相對來講比較重要的一個輕量化的發(fā)展規(guī)劃，包括目標，包括核心技術(shù)?，F(xiàn)階段主要有三方面，首先是傳統(tǒng)車的改制，這方面我們小E平臺，我們是在輕量化的運用，一些先進的材料，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)平臺改制。全新平臺呢，就是多材料混合車身的技術(shù)路線，我們也是堅定不移的沿著這條技術(shù)路線走，按照這個多材料的方式進行。零部件從材料的運用，鎂合金、鋁合金，碳纖維復(fù)合材料等等。只有從設(shè)計的角度，把輕量化的概念融入，才不是一個簡單的替代。

 

    下一部分是我想重點說的。輕量化的評價。剛才提到了，這個可能現(xiàn)在是業(yè)界比較難統(tǒng)一，也是相對來講大家還沒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。

 

    輕量化的評價總結(jié)為兩大方面，一方面是水平的評價；還有一個是輕量化的效果。這是兩個方面的分析。先說一下水平評價的指標。應(yīng)該說，目前林林總總，很多。這個也對從事這個行業(yè)的同仁們造成了一些困擾，到底以哪個為基準，輕量化的系數(shù)還是整車密度，等等。應(yīng)該說業(yè)界用的比較多的是輕量化系數(shù)，這個是針對車身，這是寶馬首先提出來的。應(yīng)該說，這個現(xiàn)在來講是用的比較廣的，有一定的優(yōu)點，結(jié)合了車身尺寸和性能綜合評價，業(yè)界也用的比較多，但是還是有一定的局限性。第一，他只針對白車身，如果是別的，比如整車，我想了解底盤做的怎么樣，就沒有辦法，還有一個，這是寶馬自己提出來的，后來發(fā)展為近似行業(yè)的標準，大家對他的定義不一樣，大家的基準不一樣，大家的可對比性就比較小。我們國內(nèi)也做了一些工作，14年9月份的時候，中國汽車學會輕量化聯(lián)盟制訂了這樣一個規(guī)范，但是僅僅也是只針對了承載式車身，非承載式車身，越野車計算起來就是不一樣的，我們沒有一個統(tǒng)一的規(guī)定。所以，綜上所述，整體業(yè)界應(yīng)該說缺乏一個對輕量化水平評價的完整系統(tǒng)的基礎(chǔ)，這個也是我們現(xiàn)在需要通過對測試大量數(shù)據(jù)積累達成指導(dǎo)業(yè)界的統(tǒng)一標準，這不光是我們主機廠要做的，也是呼吁業(yè)界一塊來做的事情。

 

    再下面說一下對性能的評價，輕量化對于整車的性能有什么影響。大家都知道，輕了以后，動力會好，加速會高，但是大部分屬于一個定性的狀態(tài)。我記得11年的時候，大眾速騰做過一個測試，這個方式呢相對來講不是非常的準確，業(yè)界也沒把他當做個標準。這是我們公司按照模擬仿真的方式，做了一般這樣的曲線，大致得到一個結(jié)論，就是沒減重10%，對新能源汽車來講，百公里加速提升6%左右，這個后面會通過大量的數(shù)據(jù)驗證證實和修正我們的觀點。對制動的影響，他對制動有好處，但是我下個結(jié)論，實際上整車質(zhì)量和制動性能關(guān)系不是很大，也是速騰這個車，他做了一下，是滿載和空載的情況下，基本制動的距離是一樣的，這個主要原因在于我在制動的過程中首先是動能轉(zhuǎn)化為熱能，摩擦產(chǎn)生的熱能，通過摩擦使他停下，在第一階段的時候，與他相關(guān)的只有制動系統(tǒng)這塊的質(zhì)量，而在第二階段克服摩擦這塊是和質(zhì)量沒關(guān)系的，所以要提升制動性，我們更多要關(guān)注制動系統(tǒng)，就是剎車盤、輪轂、輪胎系統(tǒng)的輕量，整車的輕量化貢獻不大。

 

    再就是跟能耗的對比分析，節(jié)能減排。這個分了兩個部分，一個是簧上，一個是簧下，大致做了兩個推論，比如勻速行駛，平地，我們做過一個相關(guān)的測試，百公里能耗下降2.7%。真正實際情況下肯定比這個下降的更為顯著，因為這里面由于計算的復(fù)雜，我們是把二次減重帶來的優(yōu)勢忽略了。我減重了以后，我的爬坡性能，加速時候的能耗效率的提升，這方面算進來。所以肯定會更加顯著?；上逻@塊，是因為業(yè)界提到了簧下質(zhì)量對貢獻度更大，業(yè)界有一個公認的定性的說法，簧下制動效果是簧上的五倍左右。這是我們對傳統(tǒng)車做的一個測試。我們用輕量化的輪轂代替?zhèn)鹘y(tǒng)的輪轂，使整車能耗下降2.94%。

 

    針對這樣的情況，北汽新能源有大致的發(fā)展思路，對于輕量化的整車性能的影響，兩條腿走路，一個是仿真分析，通過仿真，通過變換參數(shù)，主要是質(zhì)量參數(shù)，來得到一些動力性、經(jīng)濟性等相關(guān)性能的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)的測試，實車測試，零部件的開發(fā)的代替，最終達到結(jié)論，數(shù)據(jù)的積累。

 

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