五星安全推动白车身革命 创新发展催生供应商新需求

汽车的安全性能一直都是大家对于汽车的考量标准之一。近日，岚图FREE以中国品牌新能源车型综合得分第一，斩获C-NCAP五星评价，引起了行业内对汽车碰撞测试的关注。其实早在2006年，中国汽车技术研究中心就建立了中国新车评价规程（C-NACP），这也是国内第一个有关汽车安全的体系化评价规程。自C-NACP成立以后，就成为了国内汽车用户在选择车型时的一个重要指标。2018年，由中国汽车工程研究院、中保研汽车技术研究院共同成立的中国保险汽车安全指数（C-IASI），该标准却很大程度上参考借鉴了美国的IIHS测评体系，又为国内消费者提供了一套新的安全评价体系标准。

无论是C-NCAP，还是C-IASI，我们都可以发现人们对于汽车安全测评体系日益重视。汽车的安全性能作为用户在选择车型时第一考量要素，其需要坚固的车身结构，并且配备各种先进的安全辅助配置。随着碰撞测试机构的出现，给广大用户提供了一个相对权威性的参考标准，同时也给主机厂与供应商提出了新要求与新约束。

图片来源：沃尔沃安全

五星安全 车身为重

汽车安全主要可分为主动安全与被动安全。

主动安全主要依靠车上搭载的各类先进底盘电子装备实现行车姿态自动修正。被动安全可由三条技术路径实现，第一条是装配安全带和气囊进而降低碰撞伤害程度；第二条可通过提升操控性，降低车辆进入失控状态的概率；第三条则是通过提高车身刚度和强度，进而提升车辆的耐撞性能。

我们可以发现，作为车辆安全的核心部件的车身与被动安全的第二和第三条路径相匹配，高强度的车身可以通过溃缩变形来吸收能量，减轻车内乘员受到的冲击保障车内驾乘者的安全。不过随着汽车工业技术水平的提高与“双碳”战略的需求，车身领域相关技术也在不断进步，新材料、新工艺、新的设计理念不断涌现，对于车身轻量化的需求也在被不断提及。

其实在车身完成实现后，车辆重量将会大幅下降，同等车速条件下车辆的动能和惯性也会等比例降低，车辆在激烈驾驶或失控状态下突破轮胎极限的概率也随之大幅降低，因此车身轻量化对于第二条路径的影响并不大，真正需要主机厂与供应商思考的是如何在车身轻量化后依旧可以满足汽车的耐撞性能，即达到五星安全。

图片来源：雷凌

车身革命 创新为先

车辆轻量化在实施结构优化和轻量化材料替换过程中，都会用到仿真拓扑分析工具。即通过分析现有部件和材料的传力情况，对受力薄弱部分进行镂空处理，同时对受力较高的部位通过冲压弯折和布置加强筋的方式大幅提升部件的整体刚度和强度，而这一切都对材料、工艺、设计提出了新需求，主机厂们为此在推出产品时，也充分考虑到了这些需求。

新一代奥迪A8车身的整体框架由铝型材搭建，关键部位采用铝制铸件进行联接，保证结构强度，车身表面采用铝制钣金件。为了进一步降低车身重量，车厢后部采用了碳纤维材料。车厢部分采用高强度合金钢。车身包括多大29种细分材料考验拼接技术四种材料，为解决不同材料之间的连接问题是关键，自切削螺钉联接、激光焊接、铆接等技术大量应用在车身上。同时，其车身的连接方式达到了14种，其中包括MIG焊、远程激光焊等8种热连接技术和冲铆连接、卷边连接等6种冷连接技术。

为了实现最佳车身性能，奇瑞捷豹路虎挑选不同系列、不同特点的高强度铝合金材料，应用于智能全铝车身架构。捷豹路虎与全球顶级铝材供应商诺贝丽斯共同拥有铝合金材料表面处理的专利技术，共同开发出 RC5754 高强度铝合金，RC5754 的屈服强度达 105-145 兆帕，抗拉强度达 220 兆帕，因其在强度、耐腐蚀性、连接性及成型性等方面表现出众，在车身多处都得到应用。此外，该材料还可实现闭环回收。

再看国内的造车新势力。作为中国唯一一款增程式SUV车型，理想ONE在去年初就获得了中汽研与中保研五星安全双料认证。蔚来ES8集结了轻盈、坚固、安全等特性，白车身重量仅为335kg；扭转刚度达44140N·m/deg；白车身轻量化指数2.02；全球量产SUV中最高比例的铝件应用率；使用军工级7系铝合金并配合多种先进连接技术。同样，获得五星安全的高合汽车HiPhi X，车身设计和基础材料表现也十分亮眼，其钢铝混合车身经过深度优化，前端结构采用航空级挤压铝材吸能盒和纵梁，配合独特的前端拓展支架，既能快速均匀降低自身碰撞减速度，保护乘员安全，又避免击穿对方车辆结构，有利于降低附加伤害。

理想ONE，图片来源：理想汽车

通过以上几款在车身轻量化方面颇具代表性的燃油车与新能源汽车，我们可以发现：虽然彼此之间品牌、定位、售价上面各不相同，但是它们在新材料、新工艺、新设计上却拥有诸多共同点。在材料上，主要使用高强度钢、铝合金、镁合金和碳纤维复合材料等新材料；在工艺上主要采取螺钉联接、激光焊接、铆接、液压成形制造、超高强度钢热冲压成形、辊压成形、高压铸造等技术；在设计上，主要分为拓扑优化、尺寸优化、形状优化、形貌优化四种。

革故鼎新 供应为王

白车身作为全车最大的零件，起到了承载其他所有零件的作用。通过各种手段的优化，配合多轮计算和论证，拥有一款优异的车身，用户的安全才能真正得到保障。白车身随着新材料、新工艺、新设计被不断提及，主机厂的需求也在不断迭代，其供应链业态也愈加复杂。

在车身材料轻量化上，去年宝钢股份发布了具有自主知识产权的超轻型、高安全、纯电户制钢的钢材作为车身零部件；国外知名钢铁公司安赛乐米塔尔、瑞钢钢板（SSAB）、浦项钢铁都在探索全新轻量化车身方案，中信金属、育材堂、河钢等国内企业也在车身新材料应用上不断突破。

汽车轻量化材料的发展永无止境，车身连接技术及工艺也将因此不断优化和革新。马头动力工具重点关注“自动赋能”、“智能防错”两大方面技术应用的产品创新研发，为客户提供“拧紧、制孔、测量智能设备—装配系统集成—过程控制—数据驱动”的综合解决方案，不断提高车身总装的质量；阿特拉斯·科普柯集团就车身连接的降本增效，也打出一套“组合拳”，在多方面探索技术的优化。同时值得注意的是几乎所有知名汽车制造商都采用的激光拼焊技术，我国企业正在奋起直追西方供应商，通快、大族、华工、锐科等先进企业都为车身安全贡献了一份心力。

车身新材料、新工艺、新设计的不断进步，除了在安全性、轻量化上不断为用户带来全新体验，其在NVH、操控性、舒适性等方面也有补充与拓展。车身作为整台车上看似最没有技术含量的零件，实则包含了大量的设计元素和工艺难度，所以对于车身话题的探讨也将不断深入。盖世汽车作为汽车行业的瞭望者，秉持着“发现好公司，推广好技术，推动产业发展”的理念，为此特举办盖世汽车2022第二届车身大会，在车身领域不断探索发展边界。

关键词： 车身 碰撞测试