開頭先問大家一個問題,你在買車和用車時,會重點考慮 " 安全 " 嗎?
對比成熟的油車,電車在安全層面始終讓人放不下心。除了更高的自燃概率,電車在碰撞中還更容易出現車身解體和電池起火。
不過,也不是所有電車都叫人不省心。此前極氪 " 硬剛大車 ",不僅車身形變、侵入量少,電池也沒有起火,被不少人稱爲 " 公路坦克 "。
當然玩笑歸玩笑,電車究竟要怎樣才能提升安全性能?車企具體又是怎麽做的?以下我們不妨簡單了解一下。
電車 " 安全 " 有多難?
電車想要保證 " 安全 ",實際是要比油車困難很多的,這是爲什麽呢?
首先,電車的整備質量要比同級别的油車更重,導緻電車在碰撞時,會施加并受到更大的撞擊力,需要有更高的車身剛性和強度支撐。
剛性和強度怎麽理解呢?剛性代表車身受到各種力後,是否容易變形的程度;強度則代表車身遭受撞擊後,金屬是否容易破損、斷裂。
其次,由于電車沒有了發動機和變速箱,車頭的長度被縮短,相當于減少了正面碰撞的緩沖區;而發動機和變速箱 ... 某種程度上也能幫助吸能吧。
另外,位于電車底部的動力電池,也非常容易在側面碰撞和托底時受傷,因爲這些位置也缺少足夠的保護;而電池本身還得随時監測,保證其處在正常狀态。
如何提升車身安全?
看完了前面的描述,我們知道了電車安全的難點在于車身結構和動力電池,而圍繞這兩點,很多車企也都給出了自己的理解和答案。
強化車身正面結構
關注過中保研碰撞測試的朋友們都知道,25% 正面碰撞比 40% 更難,因爲這一角度很難讓堅固的前縱梁參與到碰撞中。
爲了解決這一點,很多車企選擇直接 " 加長 " 前防撞梁,或者在防撞梁兩端加裝一對誘導件來變相 " 加長,因爲前防撞梁和前縱梁相連,這可以增加縱梁的碰撞範圍。
對比這種入門級的優化,沃爾沃就全面多了。在前縱梁之上,沃爾沃增加了一對強化過的上縱梁,彎曲的角度可以在小角度正面碰撞時,引導車身 " 滑 " 出去,避免硬碰硬。
而在沃爾沃之上,還有極氪。以極氪 009 爲例,因爲車頭更短,所以極氪給它設計了強度更高、長度也更長的目字形鋁合金前防撞梁,一方面可以更有效吸收低速碰撞的動能,另一方面也能給前縱梁引導更大範圍的正面碰撞。
與此同時,在前防撞梁和前縱梁之間,還設置了一套吸能盒,同樣也可以吸收低速碰撞動能,并給前縱梁引導更大的碰撞動能。
沃爾沃的 " 丢輪保命 " 絕技,極氪自然也會。在丢棄之前,極氪會将車輪看作車身的一部分,借助其吸取一部分碰撞動能,直到徹底變形爲止。
而在車輪之後,極氪又加強了防火牆和門檻梁,這又是更進一步保護前排乘客的腿部,避免因爲強度不夠導緻的形變侵入。
強化車身尾部結構
影響車身強度和剛性的不隻在于部分結構件,也在于車身整體的零部件數量。數量越少,彼此之間的焊點、焊縫和螺栓連接點更少,車身一體性自然更高。
對此,傳統車企并不在意,直到特斯拉一體壓鑄後車身的出現改變了這一點。
基于這一技術,特斯拉把下車身的 70 多零部件整合成了一個整體,不僅強度與剛性大幅增加,白車身重量也降低了 400-500kg,對碰撞安全起到了不小的幫助。
而在特斯拉之後,其他車企也選擇了跟進。例如極氪 009 的後車身同樣使用了鋁合金一體壓鑄件,省去了 80 多個零部件和 800 多個焊點。
另外,極氪的這套後車身一體壓鑄件,還罕見地優化了兩側的加強筋設計,一方面可以更進一步吸收追尾時的碰撞動能,另一方面還能優化後懸的濾振效果,讓後排的乘坐感和 NVH 更好一些,算是一舉多得了。
如何提升電池安全?
提升電池安全是各家車企的老黃曆了,但說來說去,在電芯材料沒有得到突飛猛進式發展的前提下,大家基本隻能圍繞在電池包結構、電控方面做有限優化。
不過在目前的車企中,有兩家的電池宣傳是比較 " 狂 " 的,一個是上汽飛凡,号稱海内外 15 萬塊同款魔方電池 0 熱失控 0 自燃;另一個是極氪,截至 9 月 15 日共交付了 15 萬台車,也沒有一台自燃過。
這兩家車企中,飛凡的優化集中于電池包内部。首先在電芯材料上,飛凡選擇了化學特性更穩定的 NCM523,而不是追求高能量密度的 NCM811。
在電芯布局上,飛凡沒有選擇主流的立式布局,而是讓電芯 " 躺平 ",如此就能降低電芯之間的接觸面積,從而降低單個電芯熱失控引發的連鎖反應的可能。
在電池包結構上,飛凡強化了内部的隔熱材料,優化了冷卻管路和電芯的洩壓通道,配合電控程序,可以實時監控并更高效地調整電池包的工作狀态。
對比之下,極氪則進一步強化了車身對電池的保護能力。由于沒有車頭和車尾的緩沖,電池在側面碰撞時更容易受到影響,繼而出現熱失控的可能。
對此,極氪的解決方法是,加強車身側面的門檻梁,并在門檻梁區域加裝了一對更加粗壯的鋁擠梁,能在側面碰撞時吸收更多的能量。
在此基礎上,極氪也優化了電池包内部的隔熱、冷卻和洩壓設計,并且在電控實時監測調整的同時,不僅支持快速斷電,還能夠借助車機、手機 app 等方式給車主提醒,也是一種不錯的預防方式。
安全提升了,維修成本呢?
剛才提到了特斯拉的一體鑄造技術,雖然是一項很前沿的發展方向,但車主卻非常反感,因爲追尾的維修成本會非常高,要換掉整個壓鑄件。
特斯拉的做法确實很難讓人理解,不過這可能和馬斯克本人對汽車的理解有關,畢竟有 " 第一性原理 " 在先,企業層面的成本和效率可能才是他最關心的。
而同樣使用了後車身鋁合金一體壓鑄件,極氪的做法就人性化很多。
在一體壓鑄件和後防撞梁之間,極氪 009 通過螺栓連接了一段可拆卸的吸能鋁擠梁,它可以和後防撞梁分别應對 50km/h 以内和 20km/h 以内的中低速碰撞,這樣就可以在小事故後僅更換這幾處配件,而不用更換更貴的一體壓鑄件。
同理,在車身正面的前防撞梁,也和前縱梁以螺栓的方式相連,這樣也可以在輕度碰撞後,僅更換防撞梁,不僅維修成本低,也保證了二手車殘值。
總結
看的出來,電車在提升安全方面做出的努力,實際要比油車多得多,尤其是有關車身結構設計、材料、制造工藝等都已經遠超同級别油車。
比如同爲 MPV,極氪 009 的抗扭剛性就達到了 36000N · m,幾乎是埃爾法的 2 倍;而諸如奔馳 GLS、寶馬 X7 這樣的頂級油車,抗扭剛性也不超過 30000N · m。
不過,安全性能的提升,也意味着整車成本的上漲,并且這些成本還都漲在了 " 看不見的地方 ",對于消費者來說,這可能實際還并不讨好。
舉個例子,很多人應該都記得那台從高架橋上翻滾落下的 WEY VV7。雖然 VV7 在那場事故中展現出了超強的被動安全性能,但如今談到魏牌,絕大多數消費者的第一印象依舊是 " 油耗 ",而不是 " 安全 "。
另外,像沃爾沃旗下以安全著稱的油車,其銷量對比 BBA、雷克薩斯等也并不算出彩,更不用說安全成本投入更高的電車了。
所以,你願不願意在買車時,爲安全而多花錢呢?歡迎在評論區寫下自己的看法。
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