徐少陽

（威馬汽車技術(shù)有限公司）

我國乘用車研發(fā)經(jīng)歷了十幾年的技術(shù)積累和沉淀，逐漸地發(fā)現(xiàn)平臺開發(fā)相對于單一車型開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)所在，比如架構(gòu)零部件的通用化對產(chǎn)品工程設(shè)計和生產(chǎn)線的統(tǒng)一規(guī)劃以及產(chǎn)品的連續(xù)性等均能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低和開發(fā)周期的縮短。尤其在近2年，受到國家的大力支持，多數(shù)主機(jī)廠在新能源車型開發(fā)初期，會重點(diǎn)考慮到車型平臺的重要性[1]。白車身作為主機(jī)廠生產(chǎn)的主要部件，在平臺規(guī)劃階段，白車身的選材問題尤為重要，它會受到產(chǎn)品規(guī)劃的產(chǎn)能、成本、平臺布置策略以及生產(chǎn)工藝等影響。

1 白車身材料選擇因素分析

1.1 產(chǎn)品規(guī)劃對白車身材料選擇的影響

眾所周知，產(chǎn)能越大降低模具費(fèi)用的分?jǐn)傇叫?，單件成本就越低。?dāng)然，這需要考慮模具壽命的問題，比如鋁合金壓鑄模具的壽命大約為10萬件，而鋼板沖壓件模具壽命可達(dá)百萬件以上。就目前而言，碳纖維車身和鋁合金框架車身的生產(chǎn)只能維持小批量的規(guī)模，這與材料成型、單件制作、車身拼裝等均會受到技術(shù)、成本、周期的限制。圖1示出車身材料、成本以及產(chǎn)量的相對關(guān)系圖。

1.2 平臺開發(fā)策略對白車身材料選擇的影響

平臺開發(fā)策略是針對平臺車型的產(chǎn)能規(guī)劃、成本控制、開發(fā)計劃、質(zhì)量目標(biāo)等而制定的一套適合于整個平臺各個車型的設(shè)計思路。該思路呈現(xiàn)的是平臺相關(guān)車型之間的相互關(guān)系，而這個變換關(guān)系將決定著車身開發(fā)的策略，比如從Sedan到SUV，會涉及到軸距增加，整車增高，如果輪距在小范圍內(nèi)波動，則可以利用底盤結(jié)構(gòu)變更實(shí)現(xiàn)，但如果輪距需要增大過多，必須考慮車身在Y向的可調(diào)范圍。通常，如果是鋼制車身，不建議做Y向的可調(diào)，因為這樣與設(shè)計一款新車毫無區(qū)別；而如果車身為鋁合金框架式結(jié)構(gòu)，則可以輕松實(shí)現(xiàn)車身的Y向可調(diào)。

1.3 其他影響車身材料選擇的因素

其他影響因素有：車身輕量化設(shè)計，車身結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性，車身制造的車間設(shè)備是否已具備，配套供應(yīng)商的技術(shù)條件和能力是否具備，售后能力建設(shè)和投入等。

2 白車身材料選擇實(shí)際案例分析

以某新能源車型全新平臺開發(fā)為例，重點(diǎn)講述如何運(yùn)用SWOT分析法對白車身材料進(jìn)行選擇。

某新能源車型規(guī)劃了代號為CF1X平臺的3種車型，分別為Sedan,SUV和MPV。產(chǎn)品主要賣點(diǎn)體現(xiàn)在整車空間、續(xù)駛里程、智能網(wǎng)聯(lián)和自動駕駛等4個方向。其中，各車型的物料成本目標(biāo)和銷量規(guī)劃，如表1所示。

表1 某新能源平臺各車型物料成本目標(biāo)及銷量規(guī)劃

SWOT分析法是將事物從4個維度，即S（strength）優(yōu)勢，W（weak）劣勢，O（opportunity）機(jī)會，T（threat）威脅，全面地分析，然后將各個維度的因素進(jìn)行羅列，以供利益相關(guān)者進(jìn)行決策[2]。

根據(jù)目前現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，鋼材和鋁材是在以后的車身上應(yīng)用較多的兩種材料。文章將針對全鋼車身、全鋁車身以及鋼鋁混合車身（分為上下車身不同組合方式）4種方案進(jìn)行分析。

2.1 方案1：全鋁車身

1）S:車身質(zhì)量相對全鋼車身可以減輕50～60 kg,對增加續(xù)駛里程和減少制動距離等均有貢獻(xiàn)。可以實(shí)現(xiàn)平臺在X向和Y向的擴(kuò)展，對平臺的延展性較好[3]。

2）W:單件成本和模具成本相對鋼制車身都有所提高，另外，基礎(chǔ)設(shè)備需要另建。車身強(qiáng)度和安全性相對較弱。制造工藝不成熟，限制了成本和周期。后市場維修服務(wù)需要同步建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和培訓(xùn)鋁材修復(fù)技術(shù)等[3]。

3）O:當(dāng)前使用全鋁車身應(yīng)用較少，對于產(chǎn)品宣傳亮點(diǎn)起到積極推動作用。

4）T:技術(shù)不成熟可能會導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量受限，引起顧客抱怨；推高整車成本，產(chǎn)品不具備價格優(yōu)勢。

2.2 方案2：鋼鋁混合車身（下車身鋁制+上車身鋼制）

1）S:可以適當(dāng)?shù)販p輕車身質(zhì)量；下車身鋁制可以實(shí)現(xiàn)平臺的多向拓展；不同車型的上車身必須重新開發(fā)，利用鋼制車身可以實(shí)現(xiàn)周期和費(fèi)用可控。

2）W:同方案1鋁制車身的弱點(diǎn)一樣。另外，平臺架構(gòu)設(shè)計時需要特別考慮強(qiáng)度和安全性等基礎(chǔ)性能。

3）O:車身大量使用鋁制件，使得產(chǎn)品能夠得到市場聚焦，吸引客戶。平臺化下車身可以使得模具費(fèi)用分?jǐn)偢?，降低單件成本?/p>

4）T:鋁制車身需要基礎(chǔ)設(shè)施的成本投入較大，整車成本上升。

2.3 方案3：鋼鋁混合車身（上車身鋁制+下車身鋼制）

1）S:可以適當(dāng)?shù)臏p輕車身質(zhì)量；下車身性能穩(wěn)定，可以確保平臺整體基礎(chǔ)性能。

2）W:同方案1鋁制車身的弱點(diǎn)一樣。另外，鋼制件和鋁制件之間的連接技術(shù)不成熟，存在成本和技術(shù)風(fēng)險。下車身鋼制會約束平臺車型的拓展空間。

3）O:車身大量使用鋁制件，使得產(chǎn)品能夠得到市場聚焦，吸引客戶。

4）T:單件和基礎(chǔ)設(shè)施的成本投入較大，投入產(chǎn)出比較小。整車成本較高，不具備競爭優(yōu)勢。

2.4 方案4：全鋼車身

1）S：技術(shù)成熟，單件制作周期較短，成本低廉，裝配成本和質(zhì)量可控；沖壓、焊接和涂裝設(shè)備不必額外投入；供應(yīng)商體系齊全，配合緊密。

2）W：車身質(zhì)量相對全鋁車身會重20%，續(xù)駛里程相對縮短8～10 km。平臺化車身不能實(shí)現(xiàn)Y向的空間增加，MPV車型受限。

3）O:減少技術(shù)風(fēng)險，有機(jī)會保證產(chǎn)品開發(fā)周期在可控范圍內(nèi)。

4）T:不采用新材料、新技術(shù)會降低產(chǎn)品的科技感，企業(yè)技術(shù)得不到提升。

根據(jù)以上4個不同的組合方案，白車身的材料選擇對車身質(zhì)量和成本對比分析，如表2所示。

表2 不同材料白車身的質(zhì)量和成本對比

3 結(jié)論

根據(jù)以上對不同材料車身的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、機(jī)會和威脅進(jìn)行全方位分析，利益相關(guān)者可以平衡各方利益，在前期規(guī)劃的產(chǎn)品和目標(biāo)成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行決策，選出企業(yè)需要的方向。這對于后期工程開發(fā)和產(chǎn)品布局等均具備基礎(chǔ)性的方向性目標(biāo)，為產(chǎn)品的項目進(jìn)展做足鋪墊和前提。