你 见过模块化衬衣DIY套装吗?这款套装使用了热活化胶膜,你只需拿起熨斗,20分钟内便可将衬衣、衣领、袖口以及胸前口袋轻松地贴在衬衣相应位置。在汽车 生产领域,模块化造车早已有之。近日,山东中瑞电动车技术开发有限公司(简称“中瑞汽车”)研发了一款电动轿车(Lupo),它采用碳纤维超轻材料,整备 质量大幅度降低。
中瑞汽车总经理龚循平
众 所周知,模块化造车需要有大规模采购与销售作为保障。近年来,新能源汽车行业持续火爆,但是新兴的电动汽车生产企业要想分得一分羹却不是一件易事。对于以 轻量化、模块化造车的中瑞汽车则更难。“我们的车身重量是传统材料前代车身的0.618倍(不含电池),而且仅由二十个结构模块和四十多个外观件组成,在 保证安全前提下,实现轻量化目标的同时,也兼顾成本下降。”中瑞汽车总经理龚循平表示。
瘦身减重 不失安全
汽车轻量化就是单纯减轻车身重量?如果你持这种态度,那就大错特错了。汽车轻量化涉及到材料轻量化、设计轻量化、技术工艺轻量化以及集成轻量化等多个方面。汽车的轻量化也不是一味地追求轻,保证安全是前提,它要根据材料本身的性能和特点进行制造。
在整车轻量化战略的执行过程中,龚循平认为车身轻量化减重程度最大,节能、环保的效果最明显,是公司优先考虑的重点。
中瑞汽车是一家专门从事轻量化新能源纯电动车辆研究、开发、生产为一体的高科技企业。发展和推进轻量化电动汽车产业化,开发新材料轻量化车身、无污染车身制程、新能源驱动及控制、车载储电系统等环保产品,是龚循平为企业制定的目标。
他 指出:“首先,保证车辆的安全性和驾乘性。中瑞汽车车身材料是以模块化碳纤维、玻璃纤维为主的特种复合材料,这与目前行业内广泛应用的钢板或合金铝等材料 有本质的区别,得益于制程环节独特的工艺,材料本身及组合后整体的强度大幅超越了一般的车身材料。其次,提高个性化程度。在设计变更、成形、组装等环节具 备自身独特优势,充分满足客户的个性化需求。再次,综合车辆的抓地等情况,并经过风洞测试,车身重量是传统材料前代车身的0.618倍(不含电池)。我们 坚信未来大众交通工具的优化一定来自设计方法、技术工艺及系统集成的综合提升。我们车身仅由二十个结构模块和四十多个外观件组成,在保证安全的前提下,实 现轻量化目标的同时也兼顾了成本下降。”
提 到公司轻量化的产品布局情况,龚循平介绍:“在初期,我们优先推出电动物流车,在此基础上往乘用车方向转型。我们生产的第一款电动物流车,可能需要到7月 份才能慢慢步入量产轨道。未来,物流车本身必须看起来更加时尚,而不是一个拼凑的车辆,因此我们针对物流车专门设计了一个车型,而且它的驾驶感受会直逼普 通轿车。”
轻量化在汽车应用方面仍存在一些质疑,这也是车企需要克服的一个问题。2016 年5月,中瑞汽车首度成功实现了复合材料模块造车量产方案,引起了众多关注。
龚 循平称:“轻量化不应让我们承担更多的成本,否则无法实现竞争。采用复合材料生产汽车,我们绝对不是第一个。比如,许多超级跑车大量使用碳纤维做车身骨 架,但是工艺上大多属于少量生产,而我们则首先采用了批量生产的方式。与同等水平的一般车辆相比,我们生产的车身减轻25%左右,整个生产流程过程当中需 要的能量特别少,大概只有一般制造过程的1/3,而且没有任何污染,在节能减碳和保护环境方面,这是一种非常好的方式。在复合材料成型技术方面,碳纤维和 玻璃纤维的使用直接决定了车辆的生产成本,而我们采用了德国技术,并在此基础上进行了放大。在结构设计和强度设计方面,我们也进行了重新设计。”
60多个部件 胶合拼接
从1913年美国人亨利·福特发明汽车生产流水线以来,世界汽车工业生产方式经历了三次大的转变,即从生产流水线方式到汽车平台式生产,再到模块化生产方式。目前,众多知名汽车品牌纷纷谋划模块化的发展战略,譬如宝马、奔驰、大众、奥迪等等。
模块化造车的优势在于开发时间大幅缩短,新车可快速进入市场销售,生产设备及车型工装颠覆传统制程,整体投资大幅降低,生产过程低耗能,全制程无污染。
就模块化生产汽车与传统汽车的差别而言,龚循平介绍:“普通车辆钣金数量大概在200片,大概需要500套模具,整个过程需要特别多的工装。我们研发的车辆只有20件结构件,40件覆盖件,而且不需要焊接过程,每个结构件通过胶合连接起来,工艺相对简单。”
针 对此种胶合汽车安全性的质疑,龚循平补充到:“复合材料的胶合技术在工艺界已经使用很久了。面对极端天气,这种胶随着温度变化的程度非常低。它的生产过程 温度一般在100摄氏度左右,普通阳光暴晒带来的温度变化肯定不会超过这个范围。在零下25摄氏度这种胶依然能够保障安全。即便是经历很长一段时间,比如 五年,这种胶仍然具备弹性而不会出现脆化现象。”
2015年12月24日,中瑞汽车原型车在天津中汽研车辆测试中心进行了碰撞检测,结果显示,正面碰撞状态下,车辆驾驶室未变形,车门可正常开启,车门玻璃未破损,前箱溃缩量不足,回弹距离约3米(一般约为1米)。
作 为一家新公司,中瑞汽车暂时尚未获得工信部指定的新能源汽车生产资质,目前正在与具备生产资质的企业洽谈合作推出新产品等事宜。电池和电芯方面主要通过引 进方式获得,龚循平表示:“我们现在使用的电池和电机全部实现国产化,比如电机来自杭州,控制器来自苏州,充电器来自深圳,电池正在跟常州进行合作,电池 管理系统与亿能集团进行合作。”
在模块化造车的过程中,中瑞汽车的国产化路线包含了原材料和工程设计国产化两个方面。
未来,中瑞汽车的下一代车型的国产化程度可能会更高,比如材料、零部件等方面将全面执行国产化路线。