盧小勇


摘 要:面對能源結構調整,環保壓力和智能化網聯化的需要,全球主要車企將電動汽車發展作為未來競爭成敗的關鍵,電動汽車產業在近年取得飛速的發展。車企通過銷量大幅提升產生的規模效益帶來一定成本節約,但成本競爭力仍是制約電動汽車發展的最重要因素。通過實施電動汽車平臺化開發提升企業的成本、周期和產品的競爭力,仍具有重要的意義。
關鍵詞:電動汽車;底盤平臺;開發需求
1 前言
平臺化開發模式呈現不同的開發特點,早期主要強調同級別車型的零部件共用,后來又發展出跨級別車型之間零部件共用,目前在模塊化理念的基礎上,重點在于通用的、可持續發展的技術協同下的零部件的共用。底盤零部件的共用一直是平臺開發的核心,電動汽車底盤平臺開發亟需重點關注和深入研究。本文嘗試系統闡述模塊化平臺化開發的相關概念及開發本質,梳理純電汽車底盤開發的新需求,并對當前主流電動汽車平臺中底盤特性進行對比解析,為電動汽車底盤平臺開發提出方向性建議和實施策略。
2 模塊化開發的新特點
基于模塊理念進行技術協同是平臺開發的最新發展形勢。奧迪率先提出以模塊為基礎的MLB,并通過大眾MQB深化并推廣模塊化開發的理念。在汽車制造業中,模塊是具有某種特定結構和功能的通用部件的組合。進一步說,模塊是用于組成車輛上的各大系統的,基于功能性進行劃分的,具備標準接口的通用獨立的部件組合。經過多年的實踐,我們這么定義模塊:由基礎部分、可變部分和專屬部分構成,具備幾何、性能及接口屬性,典型特征為具有通用性,互換性和相對獨立性。通過對模塊屬性創造性的進行幾何和性能雙維度的解耦與重構,形成標準化,系列化和規范化的規則,從而設計出具有帶寬的差異化產品。通過識別轉向模塊幾何和性能屬性,轉向模塊的基礎部分可以重復使用和互換,提升整個產品生命周期中的通用化水平來降低成本;通過可變和專屬部分的組合方案,快速提供多種產品選擇,滿足客戶的差異化的需求。在統一接口情況下,我們可以對轉向模塊內如兼容自動駕駛等高級功能進行獨立的技術預開發,緊跟新技術發展,持續提供有競爭力的產品滿足客戶多樣化的需求。
3 電動汽車底盤開發的新需求
電動汽車相比傳統汽車主要差異在動力源、能源形式的變更,同時更好的用戶體驗期望需要更強的科技感,更高的電氣化和智能化的設計。面對這些變化點和新需求,電動汽車底盤設計需要有前瞻性的思考,系統全面地分析關鍵特性和影響要素,有序推行底盤平臺的開發。
(1)應對動力源變化的開發需求。電動汽車由傳統內燃機變為新能源電機,底盤開發需要重點關注動力總成噪音減小對NVH的影響,更好加速性能帶來的加速和制動的影響,無熱源下的間隙和隔熱影響,對底盤的新要求如表1所示:
(2)應對能源形式變化的開發需求。電動汽車能量形式由燃油變為電池,同時電池電量直接決定續航里程,底盤開發需要重點圍繞怎么給電池提供更大的安裝空間,降低能耗,電池包引起整車載荷和質心變化等開展底盤專屬性開發要求如表2所示:
(3)應對更好的用戶體驗的開發需求。電動汽車的核心就在于更好的用戶體驗。對電動汽車體驗預期的變化需要底盤必須提供更強的科技感,更高的電氣化和智能化技術,底盤必須提供對更多智能駕駛,智能控制的支持。
4 電動汽車底盤平臺開發實施策略建議
(1)模塊化開發的方法及需求條件。電動汽車底盤有著更多差異化和多樣化的需求,同時需要提高通用性來降低成本。利用模塊通用性,互換性和相對獨立性的特性,模塊化的開發理念與電動汽車底盤開發新需求相匹配,值得我們研究、思考并實踐模塊化底盤平臺的開發。通過模塊化的開發,企業可以找到通用化和差異化平衡,快速應對市場多變的需求和成本的壓力。但是模塊化的開發需要企業中長期規劃,品牌,研發,生產,采購,銷售等一系列專業和業務部門的支持。企業只有從組織架構,工作機制,業務流程,業務支持系統等方面進行全局變革,才能在品牌打造,產品規劃,平臺開發、生產,采購和銷售等研產銷統一思想,并在統一架構下最大化地共享標準的技術方案,零部件、生產線,提升品質和減少成本和周期,增強企業競爭力。只有這樣,模塊化開發才是真正落地并能發揮最大的作用。
(2)電動汽車底盤平臺開發建議。近些年,電動汽車產業的發展已經上升國家戰略的高度,中國電動汽車市場也取得了快速發展。造車新勢力憑借互聯網思維主打用戶體驗,迅速吸引一部分市場需求;傳統車企憑借自身技術積累主打安全性、續航能力和駕駛操控性能去占領市場。面對合資品牌的競爭壓力,寄希望于通過電動汽車彎道超車的中國車企,更應該系統全面的有思考有行動的實踐電動汽車底盤平臺的開發?;诖耍覀冇刑岢鋈缦麻_發建議:1)電動汽車底盤平臺開發主要原則。電動汽車底盤平臺開發主要原則是一切為了客戶。為了客戶,底盤平臺必須圍繞電池開發,主要體現在提供更大的電池安裝空間,降低底盤能耗,為電池提供保護,以提供最大的續航能力;為了客戶,底盤平臺必須提供更好的用戶體驗,主要體現在提供更好的駕乘體驗,更多的智能駕駛配置以及更高級的智能控制配置。2)電動汽車底盤平臺具體策略。針對不同續航的電動汽車,我們對底盤不同模塊給出具體的開發策略建議,針對低續航車輛,我們優先考慮滿足電動汽車需求,盡可能借用現有常規能源方案,如麥弗遜前懸,扭梁后懸,CEPS,前驅形式;針對中高續航,通過轉向器前置以及更緊湊的五連桿,實現盡量短的前后懸以提供最大化的電池空間來提升續航,通過后驅或四驅以縮短加速時間;針對高續航,需達到最好的性能,最好的科技感,更好的用戶體驗,如雙叉臂前懸,五連桿后懸,REPS,后輪轉向,電動助力制動,線控換擋,空氣彈簧等。