聽說能看到C-NCAP碰撞後的測試車實車，我跑去參加了一次蔚來整車安全方面的Workshop。其實在歐美對新能源車型的碰撞測試很早就在各種進行（NHTSA和IIHS都是如此）。純電動車和傳統燃油車在碰撞安全方面有什麼不同呢？結合之前的一些材料寫寫感受，當做個筆記。
先加個插曲。提問：純電車型的碰撞測試之前，整車是否斷電呢？電量又是什麼狀態呢？答案是：正常的帶電工況，滿電狀態。
而對比對傳統燃油車的碰撞，測試前會排空油箱裡的燃油，注水來代替（評價標準裡也包括是否會造成燃油的洩漏）。
所以一方面講，測試條件對純電車型更苛刻一些，需要充分考慮斷電和電池安全。另一方面也從側面說面其實純電車型帶電也沒那麼危險，可能會燃，但至少不會像汽油柴油一樣一點就爆(´▽｀)。
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1、純電車型安全設計的理念：
借用日產的一張陳年PPT。
# 純電動車在安全設計上分為幾個層面：電芯cell——模組module——電池包pack——整車vehicle。從模組開始到pack到整車，都要為電芯安全提供屏障，還包括提供合適的加溫、通風和冷卻。
（比如左圖是上代美版純電福克斯的電池包外殼，綠色是正常的電池包外殼鑄件，藍色是為碰撞安全而加強電池包強度的鑄件。右圖是為保護電池包而增加的車身加強結構——福克斯純電的電池就分佈在後座下面和後備箱裡。）
# 需要預防的安全問題、或說必要的測試也基本分為三個層面：機械、電、環境。機械層面：主要是抵抗可能出現的振動和衝擊。電層面：電氣短路和過充放電保護。環境層面：極寒極熱環境，短時強烈的熱衝擊，潮溼環境，腐蝕問題，泡水等。
而對於被動安全、或說碰撞保護，相似的也是三個層面的保護：機械、電和熱。
機械：如何處理和吸收衝擊的能量，這個部分任務和傳統燃油車相似，只是需要重點保護的除了乘員艙，還包括電池包。
（2012年Leaf車身結構對電池包的三重保護）
（Volvo為保護後部動力電池安全而做的分析和實驗）
電層面：需要在碰撞後及時切斷高壓電，防止傷人或短路。熱層面：關注點從燃油管路轉為了電池包，以及電池包內部的熱管理，熱量的隔離與釋放。
# 量產車型都需要遵守和符合條目繁複的各種法規和規定，上圖右面是美國的法規，在中國主要是已經出臺和即將準備出臺的各種國標。當然還包括必須會經歷的：碰撞測試。
（主機廠內部也是未雨綢繆的為各種附加測試標準而努力——不一定都會去實車碰撞，但結構仿真分析一般都會覆蓋到。）
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以上算是背景資料吧，資料的年代也是比較久遠。而著眼到這幾年、具體到某一特定車型，整車廠是如何來保證“整車安全”的？結合這次蔚來Workshop的乾貨來具體展開吧。
2、蔚來的整車安全目標
蔚來制定的目標不僅包括C-NCAP的五星標準（其中包括100%正碰、40%偏置碰撞、側碰、鞭打試驗、主動安全和行人保護），還同時要針對歐美的一些典型標準：歐標EuroNCAP的側面撞柱，和美標FMVSS 301的80km/h的尾部碰撞，再加上中保研C-IASI體系下RCAR低速碰撞（16km/h碰撞速度，關注低速碰撞時候的維修經濟性，說白了就是小磕小碰之後車修起來貴不貴 ）。
（蔚來的安全標準，上圖提到的都已經過實車試驗。）
Workshop主講的是Pere Fonts（蔚來整車安全負責人），是個語速很快的西班牙哥哥，很有高效務實的工程師風格。他的團隊2015年組建至今：“CAE仿真累計運算超過18萬小時。4輪實車碰撞測試，累計整車碰撞次數次60+，滑車碰撞試驗260+。”
——每次講到CAE都會記起那個笑話：計算機CAE仿真算的再準人們都會覺得不準，實車碰撞測試結果撞的再不準，人們都會覺得準。其實今天在大部分工況下CAE完全可以非常還原真實碰撞測試場景，但本著負責任的態度還是會進行多輪實車碰撞。
蔚來講起安全，把核心亮點被遞進的分為：車、電動車、和不一定的電動車，三個遞進的步驟。
#“全鋁車身”
蔚來選擇全鋁車身這條路，在ES8剛推出的時候，在車型戰術層面，我質疑過是否算是個明智選擇——全鋁車身成本貴、工藝要求高、在國內車企並不常用，所以有大量需要試驗驗證的地方，為保證安全也肯定要留有不少結構上的冗餘度。結果就是ES8難以壓下來的售價，和並不極致的整車重量。
但若說從整個品牌戰略層面，倒也可能是個不錯的選擇——隨著技術發展和經驗積累，全鋁車身有更大的輕量化潛力。對整個品牌有可能是個“慢既是快”的選擇。
Pere展示了他們從最基礎的選材料開始——看起來相似的兩種鋁合金，在碰撞時候表現出非常明顯的差別：是否發生斷裂、變形是否可控、吸能效果如何。
接下來是連接方式，在不同的連接點，按照性能需求和失效模式的不同，選擇相應的連接方式，以達到對變形的控制——
接下來是零部件層面，縱梁上副車架的結構和試驗。
（上圖是車前連接前機艙和乘員艙的所謂“防護樞紐”。在正碰時，這個高壓真空鑄造的鋁合金樞紐會疏散碰撞力到門檻、地板和A柱。還有整個白車身上都是明晃晃的“鋁色”，很炫富……）
在會後我問起Pere鋁車身的維修費用問題，不像鋼材車身易於鈑金，鋁車身面對變形很多時候都只能割掉換新的。Pere說他們在設計時候會考慮到逐級潰縮，最先吸能變形的區域，是吸能塊、防撞梁等易於拆裝更換的部件，來控制後期的維修費用。（退一步講，反正蔚來自己有金融公司給自己的車做保險，也不太擔心導致每年保險費用的不可控吧……）
# 女王座駕——副駕的氣囊問題
女王座駕真是個很寵溺的設計，之前就有人提出過過長的軌道和過於舒服的“躺姿”是否能解決碰撞安全問題——Pere還提到了一個我之前忽略的問題：沒有副駕手套箱那一部分，副駕氣囊放在哪兒、怎麼彈出來。
產品經理的需求，一不小心給安全工程師帶來這麼多挑戰——最終得到了穩妥地解決，從車頂彈出安全氣囊保護副駕安全。從真實碰撞的車內視角視頻來看，有些像氣簾+氣囊的混合模式的這個副駕氣囊，很好的保護了副駕乘員，甚至看上去比單純的氣囊看上去效果更好。
（偷偷講雖然Pere他們團隊對女王座駕做了很多考慮，但從各種角度考慮車輛快速行駛的時候還是不太建議太過舒服的“躺姿”，正常坐著會更安全。）
# 電動車的層面，高壓組件的斷電
在各種傳感器監測到碰撞之後，為防止“二次傷害”（保護乘員同時也是保護前來施救的人員），傳統燃油車需要保證油路安全，而純電車型則是需要第一時間處理高壓電——切斷電源。（但全車斷電還不能影響第一時間車鎖開啟，以幫助車內乘員脫險。）
首先，絕大多數高壓部件佈置在不變形區域，並且在碰撞發生之後0.015s斷電，2.5s內放電完畢，保證高壓回路絕緣。而且也是有三重安全結構來控制斷電，如果第一層系統失效，馬上進入第二重系統控制斷電，再失效還有第三重。
# 對電池包和高壓部件的保護
電池包層面的被動安全性（撞擊、火燒、水泡等）其實並不在Pere的負責範圍，他的整車安全團隊負責的是保護電池包不受到破壞（還有高壓部件）。
我們也問起他：因為電池包也要經過一系列國標安全要求、電池包本身就很有一定強度，車身結構上會借電池包來分流一部分力麼？Pere說這確實是純電車型裡可以討論的一個話題，相信不同車廠也有不同策略。就蔚來而言，因為有比較獨特的換電設計（電池組可快速拆卸更換），所以他不能夠借電池包來吸收衝擊，而是要儘量保證電池包的不變形——比如CNCAP撞成那樣的幾輛車，電池包都是可以完整拆卸的。
對電池包而言，側面是比較脆弱的點，吸能區域較小。
“ES8採用3根衝壓鋁橫樑+3根擠出橫樑，提供高側向強度覆蓋整個地板及電池區域。門檻可以承受超過40噸的衝擊載荷，依然保持整車結構完整性。”
（一體式多腔門檻梁，能看到被隱藏起來的門檻側面吸能區）
CNCAP側碰測試車撞後的樣子，侵入量並不大（B柱侵入小於40mm、門檻無侵入），車門可以開啟。加上2.4m的超長側氣簾從駕駛員一直到第三排乘客，側碰成績相當好。
而置於對電池包考驗最嚴苛的歐標柱碰試驗：
內部碰撞測試顯示：ES8側面柱碰最大侵入量僅有120mm，保證了電池包的完整性。
正碰防火牆0入侵，A柱和橫樑基本沒有變形，潰縮幾乎全部發生在前機艙：“420mm潰縮變形，吸收2500kg車輛在50kph下的全部動能。”同時前方高壓電池包0侵入，高壓部件0.015s斷電，絕緣。
很多電動車都會做尾部測試來驗證電池包安全，ES8更是因為後軸上有電機及高壓組件，尾碰顯得非常必要。按美標，70%接觸面積， 80公里/每小時進行的內部試驗。第三排人員安全、車門正常開啟，高壓部件安全。“425mm變形即可應對1380kg的後方來車80kph速度追尾。”
大概就這麼多吧，最後還是以老生常談的問題來結尾好了：一定要系安全帶！而且是以正確的方式系安全帶！否則再安全的車也保護不了你的安全！
忽然想到這裡是因為我們和Pere聊天時的最後一個話題是他痛心疾首的和我們說起他在飛機上隨意看的一檔汽車節目，節目裡後排三位女嘉賓一個把安全帶系在胳膊下，一個乾脆沒系——他說這樣太危險了啊。對，還有很多車主喜歡在儀表板上面擺上佛像或者一排小玩偶，這些在碰撞中會隨機飛起砸到乘員，運氣不好就有可能致命——嗯，這些估計是汽車安全工程師們想不明白的地方：我們兢兢業業工作為車主提升碰撞安全性，他們卻看起來更相信佛像保平安啊……
以上～
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