全球今亮點！新能源汽車車身和內外飾先進技術應用及發展趨勢

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，教授級高級工程師沈衛東對新能源車車身內外飾的技術發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：

新能源汽車發展現狀

2022年新能源汽車得到了迅猛的發展，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。

面對蓬勃發展的新能源汽車，作為傳統的車身和內外飾的專業人士，怎么適應未來的發展與挑戰？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；二是優化車身結構；三是通過一些創新的制造工藝來實現車身的輕量化。

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，發現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。

我們傳統的工藝包括很多沖壓件和分總成焊接的環節，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是輕量化發展的過程。

CTP是把電芯集成到模組，相對來說比較傳統、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。

傳統電池包到大模組電池包，再發展到CTP，再到CTC。從傳統的電池包零件數量大概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化的車載產品，實現人、路車的智能交互，從而實現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，設計的車內一體化數字平臺，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，四是綠色環保化。

新能源汽車車身未來發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，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，座椅的發光縫線等等，智能網聯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，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保化，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。隨著技術的發展，如何對材料的循環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，教授級高級工程師沈衛東于2023年4月18日-19日在2023第三屆車身及內外飾大會發表的《新能源汽車車身和內外飾先進技術應用及發展趨勢》主題演講。）