以下為整車級測試評價技術會場，北京汽車新能源汽車有限公司新技術部副部長楊宇威，發表題為《新能源汽車輕量化設計與評價》的演講實錄：

 

    楊宇威：

 

    在此由我來跟大家分享一下關于新能源汽車輕量化的設計與評價，這方面北汽新能源的一些思考和一些看法。

 

    輕量化這個話題對于汽車界來說，現在已經不算一個很新的話題了，不管是從國家政策的層面，還是主機廠和供應商的層面，都知道輕量化的重要性。所以，大家在輕量化方面也做了很多的工作。但真正平心而論，在輕量化評價方面，我們有沒有一個統一的標準？我們做哪些呢？這些方面是比較欠缺的。所以，這塊我也是拋磚引玉，把我們的一些思路和想法跟各位專家分享，有不妥之處請專家指正。我主要是從五個方面介紹。

 

    第一個，為什么輕量化。這對于大家應該說是一個比較熟悉的問題了。對汽車行業，節能減排是一個主旋律，而輕量化應該說是對節能減排的一個非常有效的措施，國外也做過相關的評價，輕量化對于節能減排的貢獻度大概是排在第二和第三位。對于傳統車，就是燃油汽車排放減少，如果每減重10%，能耗下降，這是比較定性和半定量的，對于電動汽車這方面的好處更多，電量的節省，經濟性的增加。還有比較重要的一點是電池成本，輕量化以后，電池成本降低，而且續航里程會增加。

 

    電動汽車是用電池的，重量比傳統汽車增加很多，所以在業界有一個共識，電動汽車相比于同級別的傳統車有一個增重的共識，增重5%就算領先水平，5%到10%是先進水平，10%到20%是一般水平，20%到30%是低水平，再后面就沒有價值。我國的情況是乘用車普遍重15%到30%，商用車10%到15%。這就伴隨著能耗和調控難度增加。對于新能源汽車，輕量化更加勢在必行，更加緊迫。

 

    說到這兒介紹一下輕量化的技術和他的重點趨勢，行業內比較公認的：輕量化技術不僅僅是一個簡單的替代。輕量化主要包含三個方面，輕量化的設計，輕量化的材料和輕量化的制造，也就是輕量化的工藝，只有把這三方面進行一個系統的結合，才能真正說做到了輕量化。車身的輕量化，不管是國內還是國際，研究的比較多，從汽車發展的角度，全鋼車身是最多的，他的發展路徑，不管是量產車型還是行業協會的表征，從全鋼車身到應用很多的高強鋼，再發展到鋼鋁混合，發展到多材料。這是從性能的角度考慮。然后再看就是碳纖維，應該說寶馬SI8代表了一個新的思路，復合材料車身，這個很先進，但是經過不斷的驗證，他通過成本的考慮和產業化的考慮，也走了復合材料的車身，代表的就是寶馬7系，而我們國內處于什么樣的水平呢？基本上大家還是處在一個鋼鋁混合車身的研發階段，所以平心而論，我們輕量化的水平和國外還是有一定的差距。

 

    下面說一下北汽在輕量化方面做的一些工作，因為北汽集團到新能源都對輕量化非常重視，智能化、電動化、輕量化是北汽集團的三大核心技術路線之一。十三五期間，我們也制訂了一個比較切合實際，也是相對來講比較重要的一個輕量化的發展規劃，包括目標，包括核心技術。現階段主要有三方面，首先是傳統車的改制，這方面我們小E平臺，我們是在輕量化的運用，一些先進的材料，再加上一些三電的提升，做到了整體續航里程提高了，但是減重，減了90多公斤，這是傳統平臺改制。全新平臺呢，就是多材料混合車身的技術路線，我們也是堅定不移的沿著這條技術路線走，按照這個多材料的方式進行。零部件從材料的運用，鎂合金、鋁合金，碳纖維復合材料等等。只有從設計的角度，把輕量化的概念融入，才不是一個簡單的替代。

 

    下一部分是我想重點說的。輕量化的評價。剛才提到了，這個可能現在是業界比較難統一，也是相對來講大家還沒有特別的引起重視的一塊。這塊也把我的一些不成熟的想法跟大家分享一下。

 

    輕量化的評價總結為兩大方面，一方面是水平的評價；還有一個是輕量化的效果。這是兩個方面的分析。先說一下水平評價的指標。應該說，目前林林總總，很多。這個也對從事這個行業的同仁們造成了一些困擾，到底以哪個為基準，輕量化的系數還是整車密度，等等。應該說業界用的比較多的是輕量化系數，這個是針對車身，這是寶馬首先提出來的。應該說，這個現在來講是用的比較廣的，有一定的優點，結合了車身尺寸和性能綜合評價，業界也用的比較多，但是還是有一定的局限性。第一，他只針對白車身，如果是別的，比如整車，我想了解底盤做的怎么樣，就沒有辦法，還有一個，這是寶馬自己提出來的，后來發展為近似行業的標準，大家對他的定義不一樣，大家的基準不一樣，大家的可對比性就比較小。我們國內也做了一些工作，14年9月份的時候，中國汽車學會輕量化聯盟制訂了這樣一個規范，但是僅僅也是只針對了承載式車身，非承載式車身，越野車計算起來就是不一樣的，我們沒有一個統一的規定。所以，綜上所述，整體業界應該說缺乏一個對輕量化水平評價的完整系統的基礎，這個也是我們現在需要通過對測試大量數據積累達成指導業界的統一標準，這不光是我們主機廠要做的，也是呼吁業界一塊來做的事情。

 

    再下面說一下對性能的評價，輕量化對于整車的性能有什么影響。大家都知道，輕了以后，動力會好，加速會高，但是大部分屬于一個定性的狀態。我記得11年的時候，大眾速騰做過一個測試，這個方式呢相對來講不是非常的準確，業界也沒把他當做個標準。這是我們公司按照模擬仿真的方式，做了一般這樣的曲線，大致得到一個結論，就是沒減重10%，對新能源汽車來講，百公里加速提升6%左右，這個后面會通過大量的數據驗證證實和修正我們的觀點。對制動的影響，他對制動有好處，但是我下個結論，實際上整車質量和制動性能關系不是很大，也是速騰這個車，他做了一下，是滿載和空載的情況下，基本制動的距離是一樣的，這個主要原因在于我在制動的過程中首先是動能轉化為熱能，摩擦產生的熱能，通過摩擦使他停下，在第一階段的時候，與他相關的只有制動系統這塊的質量，而在第二階段克服摩擦這塊是和質量沒關系的，所以要提升制動性，我們更多要關注制動系統，就是剎車盤、輪轂、輪胎系統的輕量，整車的輕量化貢獻不大。

 

    再就是跟能耗的對比分析，節能減排。這個分了兩個部分，一個是簧上，一個是簧下，大致做了兩個推論，比如勻速行駛，平地，我們做過一個相關的測試，百公里能耗下降2.7%。真正實際情況下肯定比這個下降的更為顯著，因為這里面由于計算的復雜，我們是把二次減重帶來的優勢忽略了。我減重了以后，我的爬坡性能，加速時候的能耗效率的提升，這方面算進來。所以肯定會更加顯著。簧下這塊，是因為業界提到了簧下質量對貢獻度更大，業界有一個公認的定性的說法，簧下制動效果是簧上的五倍左右。這是我們對傳統車做的一個測試。我們用輕量化的輪轂代替傳統的輪轂，使整車能耗下降2.94%。

 

    針對這樣的情況，北汽新能源有大致的發展思路，對于輕量化的整車性能的影響，兩條腿走路，一個是仿真分析，通過仿真，通過變換參數，主要是質量參數，來得到一些動力性、經濟性等相關性能的數據，在此基礎上進行相關的測試，實車測試，零部件的開發的代替，最終達到結論，數據的積累。

 

    總體來說，輕量化的技術現在不是簡單意義上的替代，而是走向了一個綜合性發展的方向，就是向整車的集成設計，全系統的集成進行發展，而對于輕量化的評價，由于輕量化是性能的影響各不相同，所以如果要掌握對各種性能的影響，來指導我們的設計，輕量化的評價，輕量化的測試是必不可少的，必須具備的一項工具。所以，他具有非常重要的指導意義，還有一點，我們要正視現實，輕量化的評價，不管是業界，還是我們新能源方面，相對來講研究尚淺，這也是我們以后研究的方向，通過他們得到一個整體的方法論，指導我們的設計。