蔚来都上市了 爱驰还有多久能赶上?

weINcar
09-14

蔚来汽车在美国纳斯达克上市,再一次引起人们对中国新造车势力的关注。除了蔚来,威马也将进入产品交付阶段,小鹏距离上市也是越来越近。


而另一家新造车品牌爱驰,除了在北京车展期间发布U5 ION之外,关于它的新闻并不算多。和其他产品相比,爱驰的这款车有什么特点?它能否赶上蔚来、威马的步伐?


在今天的文章里,京东自动驾驶研发部产品经理卢元甲就会和大家来聊聊:


“爱驰U5 ION跟其他新造车的SUV相比有什么特点吗?”



文 | 卢元甲


[摘要]:本文主要分析爱驰汽车采用钢铝混合车身的原因,下车体采用铝合金材料可以减少重量、减少模具费用、为后期轴距拓展提供方便。上车身采用铝合金没有模具费用减少,而使用传统钢材料可以减少消费者维修成本和保险成本。


这是一种比较合理的组合方式。


但工厂设备则需要兼顾钢材和铝合金的加工方式,而根据爱驰发布的底盘样车来看,还是使用的传统燃油汽车的架构,并没有依据电动车的特点进行设计,包括前舱、前纵梁传力路径设计等等。


因此其空间效率堪忧,不能体现电动车的特点。然而消费者是不会关注的。


爱驰 U5 ION 上用了很多汽车行业最新的产品,比如博世的Ibooster,先进的电池系统,以及最惹眼的钢铝混合车身。


但在车辆架构上,爱驰汽车却不折不扣是个传统汽车。


既然已经下定决心用一套完全不同的工艺路线,为啥不把平台也换成更适应电动车的平台呢?


比如不用Engine Mount(现在可能叫 Motor Mount 更合适)的电机控制器,非要用拼凑的结构钢托架来安装电机控制器,比如万年不变的前麦弗逊悬架(在电机动力总成尺寸远小于内燃机动力总成尺寸的情况下,我认为还用麦弗逊悬架就是耍流氓)。


或者不太适应电动车车身框架的矮截面前纵梁等等。反正在我的专业领域,这一点不太理解。


所以总体来说,工艺与零部件先进,但架构比较平庸。我就着重说一下车身工艺和架构吧。


爱驰汽车是少有的采用钢铝混合车身结构的车企。


而且和一些小打小闹的企业把发动机舱盖、后备箱等换成铝合金结构不同,爱驰汽车的整个下车体均为铝合金材料制作,而其他部分则用了钢材料。


下车体选用铝合金材料有很多好处。


除了轻量化这种众所周知的好处外,在前期设计开发中也可以剩下一些模具费用。


铝合金由于流动性好,成型工艺相对钢材来说更丰富,比如车上的前纵梁、门槛梁可以使用挤出工艺制作。


加热后的铝材经过挤出模具,就可以形成截面形状相同的柱体材料。


之后对挤出的柱体进行切割、折弯,就可以得到不同形状的产品来适应轴距的变化和调整,这样涉及的模具只有一个挤出模具,而且价格比冲压模具要低很多。


而钢材由于流动性差,很难挤出复杂的内部腔体结构,一般需要开一整套模具(汽车上的大型零件都是5冲或者6冲,也就是需要5对或者6对模具)才能做出一个零件。而且不同尺寸车辆几乎无法通用。



通过多个不同截面的模具组合,铝合金挤出工艺可以做出包含非常复杂内部结构的闭合截面,并且材料长度几乎不受限制,同时模具尺寸小,价格比冲压模具便宜很多(价格不到一组冲压模具的10分之一。


铝合金材料的好处,是在同等质量的情况下,强度会更好,而体积却不占优势,但是通过合理的加工方式也可以达到小体积的作用。


比如一些中级车上的前减震器的安装塔,采用铝合金的铸造件来制作,既可以实现较轻的质量,也能通过合理分配加强筋的位置实现力学性能优化。


而一般的钢材是无法铸造的,前减震器安装塔也是冲压结构,也就是说,各个位置材料厚度几乎相等,也就无法像铝合金材料这样在铸造时针对性的补充材料,有重点的提高强度,还会大幅度增加冲压工艺难度。


「从形状上看,爱驰汽车的减震器安装塔也采用了铸造工艺,可以通过加强筋来有重点的增加整体强度。」


因此在爱驰汽车在下车身这种关键力学路径上使用铝合金材料,并结合不同制造工艺的特点,能更好的发挥铝合金材料的长处。


那上半身呢?爱驰用的还是传统的钢材料。


由于钢材的加工方法和铝合金完全不同,特别是焊接和连接工艺都不相同,一般来说无法在一条产线上共线生产,所以汽车一般还是以全铝合金车身为主或者以全钢材车身为主,以适应产线设备能力。


而少有的不同材料则来自于其他的工厂或供应商,但是爱驰却是一半一半。


爱驰自然会在宣传上重点强调铝合金的应用,但是产线规模还是很可观的。


我想爱驰这样做是出于下面的原因吧。首先汽车外观肯定是不同的,外观件为了造型效果,也只能采用冲压方式生产,这样既无法多车型共用,也无法节约模具成本。所以从初期投入风险角度来看,爱驰选择铝合金和钢材差不多。


另外,上车身的力学部件的设计空间很紧张(参考A、B、C柱),铝合金材料在相同强度下,尺寸体积实际并不占优势,结构设计可能还没有高强度钢材容易。


用型材折弯这种工艺几乎无法精确控制尺寸,同样不存在节省模具费用的可能。


所以这样分析,爱驰汽车上车身上采用铝合金材料的动力不足。



虽然汽车上也用断面表示车辆A柱的内部结构,但是跟随整车外造型,各个区域的断面尺寸是不一样的,同时内、外板肩负不同使命,材料也不同。


因此不适合使用挤出工艺,而且在这个尺寸下,板厚对结构设计的影响会变大,当然,不是不能做。


但是对消费者来说,这样做有直接好处。


铝合金覆盖件的最大问题是外表面强度较差且难以修复。为了保证强度,铝合金板材比钢板要厚,因此外表面变形后容易出现裂纹,修复过程同样如此,而且难以焊接,因此很难修复。


一般铝合金材料出现划痕之后只能整件更换。这样导致维修成本高,相应的保险费用也比传统材料的汽车要高。


爱驰汽车将钢材作为外覆盖件和上车身的材料,不知道是否因为考虑了消费者维修成本这个因素。


「铝粉在空气可燃,高浓度的铝粉遇到明火会发生爆炸,打磨处理非常危险,参考昆山的铝合金轮毂工厂爆炸案。」


所以爱驰将铝合金用作下车体、减少开发投入的同时能够减少整车质量、提前做好多轴距车辆通用化规划,而上车体采用传统钢材,减少消费者保险成本。


在车上应用算是一种有益且合理的组合方式,但是在工厂设备和产线设计上需要做更多的工作,来应对这两种材料的工艺需求和不同材料的连接组合。


在底盘架构上,应用铝合金材料之后,结构上的工艺细节显然和钢制材料是不同的,但是悬架选择和拓扑结构还是”紧凑级SUV“老一套的东西。


就说下最让人痛心还是前机舱的结构布局。


电动车动力总成轴向尺寸远小于传统汽车,因此绝对有空间布局上摆臂。


这样可以更精确的控制车轮上跳,同时增加车轮横向刚性,在舒适性和操控性上都有好处。


爱驰汽车并没有这样选择。


「传统汽车使用麦弗逊悬架是由于发动机横向尺寸问题,而纯电动车不存在这个问题。」


当然,如果因为产品定义为家用车,将这些空间让出来更好的服务消费者,用来扩大成员舱空间或作为行李箱空间,也不失为一种选择。


但是爱驰汽车动力总成并没有这样选择,依然电机是电机,控制器是控制器,通过两根横跨左右的横梁将控制器支撑起来。


前面的机舱空间也就被彻底占据了。例如大众的MEB平台作为平价家用纯电动平台,前面用麦弗逊悬架 + 行李舱的组合,也是无可厚非的。


挂载电器的横梁将机舱完全占用,并且为之还比较靠前,会影响碰撞时纵梁的溃缩。


不过话又说回来,新势力造车们,除了走高端的蔚来和奇点,其他企业的整车框架结构和爱驰汽车采用的方式是相似的,都是在传统汽车上的架构上搭出一个电动车来。


在我来看,都在犯前驱宝马一样的错误。


然而消费者连前驱宝马都能接受,内燃机平台的电动车又有什么不能接受呢?


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