电动汽车想要脱胎换骨,框架式车身结构是第一步

汽车之家

不同于燃油汽车几乎大同小异的车身结构,电动汽车要更加丰富灵活。队内对比来看,比如特斯拉和本田Clarity氢燃料电池汽车就有很大不同(氢燃料电池汽车也算电动汽车的一种),前者因为没有发动机,电机结构的布局做得更加平整,而后者因为要配备储气罐+电池板+燃料电池动力系统,对车身可谓是进行大刀阔斧的改造。

对外对比就更明显了,我们拿车身结构典型的沃尔沃S60作为对比,标准的前舱、标准的中通道结构等等,无不显示着它与以上两款电动汽车有很大差别。

引起这种现象的原因有很多,比如动力电池常见的就有板式和T型布局两种方式,板式布局要求地板做得极为平整,而T型布局则通过偷传统地板的空间来尽量保留原设计结构。如果再考虑到诸如燃料电池汽车这种车型,那还得再加上储气罐,结构自然更复杂了。

又或者纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的、电机的使用数量和布局方式也会改变前后部结构方式,等等,这些都在冲击着传统车型的设计理念。可以说,因为电动汽车的发展路线还不确定,其车身结构正在经历着“大爆炸”,变化多种多样。

2为什么框架式车身会这么火?

要聊到框架式车身结构,就得先说说常见的车身结构—承载式车身和非承载式车身。传统承载式车身的强度和质量是由金属薄板、凹进式薄板、复合板材所决定。比如下图这种,可以看到车身中存在完整的地板结构,地板是作为承载式车身的一部分而存在的。

从实用功效上来说,由于框架式车身没有过多的大面积板件结构,多是结构件,这会降低材料的生产难度,对加工要求比较高的轻型材料来说再适合不过了。比如奥迪的ASF空间框架结构技术在1994年首次推出后就备受好评,而当时他们采用这种结构的原因之一正是希望打造一种高强度的铝合金框架车身。

除轻量化外,它还可以基于电动汽车的结构特点进行针对性设计,无需在既有的钣金结构平台上进行改型开发。由于钣金件大量减少,不需要投入巨大的成本去开发模具,对于需要小批量生产的电动车,或是一些微型车是再合适不过的。

除轻量化、成本以及灵活布局外,安全性也是重点关注项目。要知道现在很多电动汽车的车身生产方式仅仅就是在同类汽油车型中进行更改,但是电动汽车和传统汽油车的车身布局,安全性要求是不同的,比如说,电动汽车碰撞后是否存在电解液泄露、漏电、起火等问题。

当然了,这项技术的技术难点也不是没有。比如框架式车身更考验设计师和工程师的设计能力,做过物理题的朋友都知道,有时候即便同样的几根杆,因为摆放方式不同,所能承受的力也将有很大不同。除此外,因为连接点精减少,它也更考验连接工艺。这些都是很难说办好就办好的。

这类的例子还有很多,比如早在90年代初期推出的第一代A8上就使用了大量铝材,白车身仅为249kg,第二代A8甚至达到了真正的全铝,车体重量仅有215kg。但发展到第三代,他们就开始将B柱等重要位置换成了热成型钢,白车身也随之上升到231kg。到了第四代,铝合金使用比例已下降到了58%,重量随之增加到282kg。

雅斯顿小结

框架式车身是一种更加适合于电动汽车的车身结构,它有着承载式车身的优良性能、能够满足小批量生产、降低能源消耗、节约生产成本、保证安全性能、更加灵活的设计方法等特点。相信在未来我们会越来越多地听到这个名词,所以大家赶紧get起来吧。

图 | 来源于网络

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