近日，汽车行业与中国汽车材料网一起联合举办了一次汽车行业里的资深专家进行专访的专题活动，主要是在汽车行业的发展和新材料等几个方面入手，讨论这些年来中国汽车行业中的新事物，旨在促进我国汽车行业的进步和发展，实现技术耳朵突破。本期我们的嘉宾是新能源汽车研发领域知名专家——金建伟，来与我们一起交流一下新能源汽车的经验。
大乘汽车金建伟部长
以下即为此次专访内容。
编辑:国内目前推進轻量化进程的氛围非常浓厚。从您的专业视角看,国内车企是如何定位轻量化工作的?
金建伟:自从2007年之后,由中信金属和中国汽车工程学会先后组团到欧洲车身会议观摩学习,对中国汽车行业起到了启蒙作用,自主品牌逐渐认识到了汽车轻量化的重要性。由中国汽车工程学会牵头,联合多家自主品牌汽车公司,成立的轻量化技术创新战略联盟,更是从行业组织上科学规划了轻量化发展路径。
我个人认为,轻量化不仅仅是一种新材料或者一项先进技术,它是属于性能开发,轻量化作为研发车型的一项重要技术指标,和其他性能指标一样(比如安全指标),必须在整个车型的研发周期内同步开发实施与管控,确保目标的最终实现。
编辑:目前国内推进轻量化技术应用的难点主要有哪些?您多年来一直专注于轻量化汽车的开发、积累了丰富的经验,并进行了诸多思考,可否对行业轻量化整车开发提出建议?还有如何建立一套轻量化汽车开发体系?
金建伟:轻量化技术主要有三大方向,即材料轻量化、结构轻量化和工艺轻量化,这三个方向又相辅相成,互相约束。对于汽车研发而言,需要均衡考虑,才能实现轻量化汽车的有效开发。
谈谈:
1) 轻量化技术在一定程度上意味着新设计,会对已有的技术体系产生冲击与挑战,导致潜在的风险增伽,需要做更多的充分验证才能评价其可行性,这样的问题导致轻量化技术在推广应用过程中落地率往往偏低。
2) 轻量化效果需要更多的量级规模,在整车上的体现价值不在于几项先进技术的应用,而在于整车重量的有效减重效果,中信金属和同济大学基于车身子系统等效模型,进而建立的B柱和前防撞横梁系列铌轻量化技术方案是一个很好的参照。
3) 轻量化开发缺乏体系流程来保障,目前国外主机厂也没有太多成熟的体系可以用来吸收学习,国内主机厂需要自主摸索与协同创新。
最后是要建立一套科学合理的轻量化工作流程和评价体系,为轻量化实施保驾护航。整车研发过程中典型轻量化工作内容包括下图:
编辑:新能源汽车是当前和未来的发展方向,请介绍一下目前国家在新能源汽车方面的相关政策和法规?在新能源汽车电池、电机、电控以及重量管控方面有哪些新技术或者新进展?新能源汽车轻量化与传统燃油车在轻量化的需求上有哪些差异?
金建伟:引用领导人的话“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路”,当前中国市场上新能源汽车非常活跃,已经成为汽车行业的一个强劲增长点和核心聚焦点,相关政策法规层出不穷,基本上以一年为车位进行更新升级,远高于传统汽车的活跃度,极大的促进的新能源汽车的发展。结合去年发布的《汽车产业中长期发展规划》,可以从整体上把握未来中国新能源政策发展的主要方向。
一方面,整车重量的降低,直接有利于提升续航能力,性价比较高;另一方面,对于纯电动汽车的核心重量部件-动力电池包系统,补贴政策则直接提出了能量密度要求,以2018年补贴为例,纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于105Wh/kg,105(含)-120Wh/kg的车型按0.6倍补贴,120(含)-140Wh/kg的车型按1倍补贴,140(含)-160Wh/kg的车型按1.1倍补贴,160Wh/kg及以上的车型按1.2倍补贴。两方结合下,新能源汽车对轻量化诉求的迫切性可想而知。
编辑:目前国内很多新能源汽车采用全铝车身等较为先进的轻量化技术,这些企业短期能够产业化应用的原因是什么?传统乘用车企业如何进一步拓展轻量化技术的推广力度。
金建伟:大家经常看到一些先进轻量化技术率先在新能源汽车上得到了应用,使其整车附带上了更为高级的新技术冲击感,提升了新能源品牌的价值观,比如蔚来汽车的全铝车身轻量化技术、前途汽车的碳纤维复合车身技术等。
另外,模块化先进轻量化设计技术在新能源汽车上走的更远了,采用“三合一”电驱动系统替代传统的电机、电控加减速器的组合,不仅减重效率能达到20%以上,降低了10%以上物理装配空间,而且还能降低系统成本数千元,成为“人见人爱”的先进技术,。
新能源汽车广泛采用先进轻量化技术,这对传统汽车而言是一件好事,更是一种激励的行为。传统汽车企业应当抓住发展良机,迅速搭建完善的轻量化团队,加快新技术引进与应用,为提升整车竞争力而努力。
编辑:轻量化技术的推动,政府的政策导向也是非常重要的,对于政府政策层面您有何好的建议？
金建伟:轻量化是一项系统工程,依靠几点来推动技术水平的提升,存在切实的困难,其未来发展的技术路线,也呈现多种可行性,需要广大研发工程师进一步深耕。但是对于先进轻量化技术的整体推动,政府层面有必要从政策上进行良性引导,积极促进产业升级与转型。
经常有人会提出这种质疑，汽车重量降低了，会不会不安全了呀？轻量化主要应用材料为合金，应用在汽车身上最多的是铝合金和镁合金，虽然重量减少，但是在弯曲强度和硬度等其他性能方面并没有降低，要实现这个功能，就要在结构设计和材料用量上面有所突破，才能达到真正意义上的实验节能、环保的功能，说了这么多，其实就是想说，轻量化之所以会成为趋势，是因为其更安全，性能更稳定，同时也更省油，操控性更佳，更会被消费者认可！
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