全球今亮點！新能源汽車車身和內外飾先進技術應用及發(fā)展趨勢

2023年4月18日-19日，在2023第三屆車身及內外飾大會上，上汽大眾汽車有限公司高級總監(jiān)，教授級高級工程師沈衛(wèi)東對新能源車車身內外飾的技術發(fā)展和趨勢研判進行了精彩分享。

(資料圖片)

以下為演講內容整理：

新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

2022年新能源汽車得到了迅猛的發(fā)展，銷量達到688萬輛，市場的滲透率達到25.6%。2023年1月-3月，新能源汽車的銷量也得到了大幅度提升，產量達到了165萬輛，滲透率達到26.1%，正如蓋世研究院提到的，預計今年年底會達到40%左右的滲透率。

另外，根據中汽中心《2021年中國汽車工業(yè)年鑒》分析，在所有新能源汽車中，純電動汽車會占到70%左右，從2023年1月-3月的銷量來看，也證明了這一點，純電動車是新能源汽車的主流技術方向。

面對蓬勃發(fā)展的新能源汽車，作為傳統(tǒng)的車身和內外飾的專業(yè)人士，怎么適應未來的發(fā)展與挑戰(zhàn)？下面我將通過一些先進技術的應用案例，與大家進行分享。

車身輕量化的實現(xiàn)路徑

談到新能源汽車，重要的技術就是輕量化。眾所周知，輕量化在中國不是新名詞，至今也有20多年的歷史。為什么今天還在提車身輕量化的主題？

眾所周知，純電動汽車或新能源汽車有三大痛點，一是續(xù)航里程，也是最大的痛點；二是安全；三是充電的便利性。對于新能源汽車而言，新能源汽車重量降低100公斤，續(xù)航里程就可以提升10%-11%。通過降重可以提升加速性能、操作性能，安全性能等。所以車身的輕量化占據了非常重要的位置。

怎么實現(xiàn)汽車的輕量化？可以通過三個方面：一是材料的輕量化；二是優(yōu)化車身結構；三是通過一些創(chuàng)新的制造工藝來實現(xiàn)車身的輕量化。

先進技術的應用案例

大眾的MEB車身，就是多材料的輕量化車身。對于輕量化來講，上汽大眾非常重要的一個技術是熱成型技術，ID.4X大量采用了抗拉強度超過1300兆帕的熱成形鋼，熱成型零件的比重達到28.7%，ID.3接近30%，在中國的OEM中算是比較高的；高強度鋼占到77.7%，同時還采用了超高強度的熱成型，抗拉強度達到1900兆帕，用在座椅橫梁上。

另一個是鋁合金材料技術，從汽車單車的用鋁量分析，2025年預計會達到250公斤，2030年達到350公斤。鋁合金主要用在新能源汽車的三類零件上，一是車身的結構件，二是電池包，三是車身的閉合件，即大家俗稱的四門兩蓋。

新能源車上鋁合金的技術可以分為三種，一是鋁沖壓件，二是鋁壓鑄件，三是鋁擠壓件。

鋁沖壓件是應用最普遍的，我們對于鋼制的車門和鋁制的車門進行技術分解，發(fā)現(xiàn)從鋼制的車門到鋁制的車門，可以減重30%-35%。

另一個比較常用的是鋁壓鑄件，例如減震塔的零件，通過數(shù)據的分析和模擬計算，我們完成了減震塔的壓鑄件制造，強度可以提高50%，重量減輕19%。

鋁擠壓件在IDFamily兩側有擠壓型材制成的鋁合金門檻，我們通過拓撲分析，優(yōu)化了壁厚，同時碰撞能量主要消耗在門檻中間，碰撞前后在柱碰、側碰的情況下，我們電池包的變形非常微小，從而確保整車安全。

輕量化技術中還有一個非常重要的技術——車身一體化壓鑄。通過該工藝，特斯拉預計重量可以降低10%，續(xù)航里程增加14%。從Model3后底板大概有70個零件，到ModelY大概有一兩個零件，實現(xiàn)了非常大的突破，同時大大降低了成本，提升了生產的效率。

我們傳統(tǒng)的工藝包括很多沖壓件和分總成焊接的環(huán)節(jié)，如果采取一體化壓鑄技術，可以把這些工序省掉，大大縮短工作時間，在降重的同時，也降低費用。

一體化壓鑄是顛覆性的技術，但事物都有兩面性，它也有很多技術瓶頸需要克服。

首先，一體化壓鑄需要大型的壓鑄機。目前，已經有12000噸大型壓鑄機面世，壓鑄機投資極大。另外材料的配方很重要，它需要免熱處理的材料。壓鑄的模具也很復雜，需要考慮強度、韌性。

其次是工藝方法，全工藝流程要求很高，所以合格率相對較低。

最后售后維修的費用高。

對于電動汽車而言，電池是重要的三電之一。電池包占了整車重量的18%-30%，成本高達30%-60%。所以電池包輕量化可以直接影響到整車的重量以及成本。

從技術來說，從CTP到CTC是輕量化發(fā)展的過程。

CTP是把電芯集成到模組，相對來說比較傳統(tǒng)、可靠、安全。目前比較流行的趨勢是CTC，把電芯直接集成于車輛底盤，大致的方向都是在做減法。

傳統(tǒng)電池包到大模組電池包，再發(fā)展到CTP，再到CTC。從傳統(tǒng)的電池包零件數(shù)量大概720個，到CTC大概400個，重量、空間的利用率都得到了大幅度提升。據預測，2024年CTP和CTC的滲透率總和可能會達到90%。

復合材料的技術是輕量化的一個重要手段，以上汽大眾的ID.3為例，與鋼后蓋相比，塑料尾門減重了30%。

塑料尾門還有一個優(yōu)勢——可以集成很多零件，比如尾翼、窗框、內飾等。對于OEM來說，這樣的總成件可以直接由一家供應商提供，OEM不需要再投入預裝線，供應商可以對總成的質量負責。

關于智能座艙

座艙最早是指飛機、輪船，智能座艙的定義是配備了智能網聯(lián)化的車載產品，實現(xiàn)人、路車的智能交互，從而實現(xiàn)半自主甚至自主決策的汽車座艙；另外智能座艙集成了包括IT、AI等諸多技術，從終端客戶需求出發(fā)，設計的車內一體化數(shù)字平臺，為駕駛員和乘客提供智能體驗。

ID.6X座艙采用了智能座艙的交互體驗，包括手勢控制、AR-HUD、觸摸、極致燈光等創(chuàng)新交互。

總結與展望

展望分為以下部分：一是車身材料復合化，二是內外飾的集成化，三是智能個性化，四是綠色環(huán)?；?。

新能源汽車車身未來發(fā)展方向是從單一材料向多材料的復合車身演變。比如奧迪A8的發(fā)展，鋁占比從92%到58%，也會從全碳纖維的車身到多材料的車身演變。

內外飾集成化，例如集成式的門鎖系統(tǒng)，可以手機APP控制、人臉識別解鎖，甚至外飾的燈光控制、門把手，都集成在整個系統(tǒng)中，通過域控制器來控制。

此外，內外飾智能個性化也是一個重要趨勢，比如智能大燈和貫穿式的尾燈，智能大燈可以實時把左轉、右轉箭頭，打在路面上，可以確保行人的安全。未來傳統(tǒng)的內外飾技術和智能新技術結合將成為一種趨勢，例如智能表皮的內飾，座椅的發(fā)光縫線等等，智能網聯(lián)汽車將成為人類的第三空間。

對于第三生活空間來說，個性化在內飾中非常重要。比如根據不同的駕乘需求，可以采用不同風格香氛系統(tǒng)，可以選擇清新、舒適、放松、活潑模式，滿足不同的個性化需求。

最后是內外飾的綠色環(huán)?；?，中國的雙碳政策已成為國策。在內外飾設計中可以貫徹綠色環(huán)保的理念，健康的座艙應該是清新、自然、安心和安全的。隨著技術的發(fā)展，如何對材料的循環(huán)利用也需要大家引起重視。

（以上內容來自上汽大眾汽車有限公司高級總監(jiān)，教授級高級工程師沈衛(wèi)東于2023年4月18日-19日在2023第三屆車身及內外飾大會發(fā)表的《新能源汽車車身和內外飾先進技術應用及發(fā)展趨勢》主題演講。）