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越硬越好?从Model 3白车身看电动车车身结构!

随着电动车销量的提升和在公共交通中的普及,它的安全性越来越多的受到消费者关注,由于电动车不需要在车内布置发动机、变速器等,在传统燃油车上体积和重量比较大的部件,因此在车身结构和用料上,它与燃油车有着诸多不同。今天我们就通过特斯拉首次在国内展出的Model 3白车身来看看,在被动安全方面,也就是我们常说的碰撞安全上,电动车都有着哪些不同的设计。

    

上来我们先说结果,在中保研碰撞测试中Model 3取得了非常优异的成绩,在“正面25%偏置碰撞”、“侧面碰撞”和“车顶强度测试”中都取得了全优的评分。

(正面25%偏置碰撞)

(侧面碰撞)

(车顶强度测试)

从中保研公布的测试图片中可以看到,在各项碰撞测试中,Model 3的车身框架都很好的起到了吸能和保护的作用,为车内乘员预留了足够的生存空间,同时电动车底置电池包的设计也减小了车辆侧翻的风险。

打开官网的Model 3页面,可以看到第一页展示的就是安全性设计,由此可见对于车辆被动安全的注重,接着我们就来看看它是如何做的。

     

车身用料上,Model 3主要采用的是钢铝混合金属材质,这里首先要说一个概念,对于车身整体来说并非是越硬越好,过硬的材质会导致在碰撞瞬间的减速加速过大,从而对车内乘客造成伤害。同时更硬的材质往往更重,对车辆续航也会起到负面作用,据了解车重每增加10%,续航里程就会减少5%。

从白车身的图片中可以看到,灰色的部件为铝材,主要负责溃缩吸能和减重;白色部分为普通钢材,强度一般小于500MPa;蓝色为高强度钢,强度在500-800MPa之间;红色为超高强度钢,强度能够达到1300MPa以上,在整个白车身中高强度和超高强度钢的用量超过50%。

    

车辆前部由于Model 3没有了发动机和变速箱等部件,使得它可以拥有更多的溃缩吸能结构。Model 3在车头前方使用了规格比较大的田字形铝材,来尽可能多的吸收正向撞击力,同时也能对力的传递起到一个引导作用,后方蓝色的高强度钢,负责将撞击力分散到整个车身,减小撞击力对局部的损伤,再向后的红色超高强度钢除了继续负责吸能之外,还要保证乘员舱的完整。

要是你觉得这么说有一些抽象,不妨来看看这几年在碰撞测试中一个热度非常高的话题——正面25%偏置碰撞。以Model 3在中保研的碰撞试验为例,在正面25%偏置碰撞中,车辆与障碍物的重叠部分比较少,纵梁前方的田字形吸能结构不能很好的发挥作用,此时就需要依靠车身前部和前翼子板内的高强度钢来吸收和分化撞击力。

如果说在正面碰撞中,电动车得益于自身特点拥有比较充裕的吸能区域,侧面碰撞无疑会是电动车的噩梦,除了要保证车内乘员的安全之外,目前电动车最薄弱的电池组也将在侧面碰撞中遭遇最直接的冲击,它一旦在碰撞中受损可能带来的二次伤害会更加严重。

Model 3在底盘框架的四周采用了高强度钢进行包覆,在高强度钢内部还使用了目字形铝材来起到吸能的作用。

打开车门之后,可以在底盘上看到整个Model 3车型上,强度最高的超高强度钢,强度达到1700MPa,负责在侧碰中分散受力,并保证乘员舱和底盘电池组的安全。 

车尾部分的结构基本与车头相仿,在这里就不再赘述了。简单说就是,一个好的车身结构要尽可能多的利用乘员舱以外的区域,来分散、吸收和缓冲由撞击产生的能量。

因此在用料上,在离乘员舱越近的部分,越会用高强度的钢材,来保证其在碰撞中的完整性。远离乘员舱的部分,在保证强度的同时,则会尽可能多的选用吸能结构更好的材料,来化解撞击力。

    

在有了一个出色的用料和优秀的车身结构之后,如何将它们更好的连接起来,就显得尤为重要,在Model 3的车身上使用了多种连接工艺,包括STUD拉壶螺柱焊、RSW电阻点焊、SPR自穿刺铆接和HEMMING滚边和激光深溶焊等。

一个好的车身连接工艺能够提升车身刚性和强度,同时对车辆在日常驾驶中的操控性也能起到积极的作用,在这里有一个小小的题外话可以说,据培训师说,在Model 3设计之初为了做到前后50:50的配重比,还在车尾额外使用了一些钢材来提升重量。

    

2020年在全球交付近50万台车型,中国市场中Model 3销量达到135,449台,在中型轿车排行榜中名列第7名,超越了奥迪A4L大众帕萨塔等一众传统强手,这也使得它在电动车领域成为了一个现象级的存在,在如此出色的销量背后,自然也与它优异的被动安全性能有着紧密的关系。

最后,如果你也对这个在中国首次展出的Model 3白车身感兴趣的话,可以前往位于北京管庄的中心一探究竟,也可以听听现场工作人员更细致的介绍。

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