电动车的轻量化设计思路

王涛

1.湖北工业大学 湖北省武汉市 430068 2.上海轩创汽车科技有限公司 上海市 200000

摘 要：目前燃油车对环境的破坏越来越严重，很多城市把此原因归为雾霾的主要引发原因，不管书不是主要原因，说明汽车尾气污染确实引起了人类的重视，随着家庭轿车越来越普及，车子尾气排放每日以吨计的单位释放在空气中，印象者人类的健康，电动汽车作为新能源汽车的一种发展趋势，日益受到人类的关注，电动汽车

是目前解决环境污染的一个好办法。

关键词：轻量化；电动汽车

电动车在最初设计的时候基本上是走低速路线，随着特斯拉等外国高速电动车的出现，对国内市场造成了很大的冲击，中速甚至高速电动车已经成了时代发展的趋势，即能节能降耗，减少环境的破坏，又能速度不输于传统燃油车，确实会受到大众的喜爱。

目前电动车这块基本上会采取轻量化车身，电池配置这块会占据很大比重，没有了发动机，车身内外板基本上就是单板结构，取消加强板结构。轮胎小轮胎等等减轻重量的方法，为了达到速度提高，铝镁合金，甚至碳纤维车身也在大量普吉，铅酸大吃向锂电形式的转变，无不在说明，电动车时代到来了。

下面就来介绍一款电动车，属于铅酸低速电动车，车子长度尺寸也就 2.75米，两排座，可以承载 5人（前排 2人，后排 3人），这是款吉普电动车，前后开发周期大概一年半时间，从前期概念设计到最后量产。前期市场调研的时候效果图改了不下五遍，领导也是非常关注外感好看，认为这款车虽然低成本，但是造型这块要突出独特的个性，所以整个团队一直在努力，所以根据造型做了很多次前期造型工程性分析。当然这段时间的分析还不是最忙的时候，所以会有很多闲的时间，同步也找了很多对标车进行基本的前期总布置工作。

首先是底盘的前期选型，前面基本上就是独立悬架，后面已回拖曳臂，已回板簧，最后选择了板簧式非独立悬架，对于车架这块客户要求用钢质型材，因为前期已经有一款他们自己设计开发的车型用的就是刚型材，矩形结构，也给提供了断面尺寸，我们就开始大致的型材纵梁结构布置，对标车这块由于没有参考，只能找钣金车身作为纵梁参考，承载式车身这块由于要改成矩形型材，所以焊接方式只能二保焊连接。上车体这块就按照正常的车身结构进行分析和设计。前后脸区域由于可以比较关注，造型改了不下十遍，即使在工艺数据后期也是一直在改。数据造型定义到不知阶段阶段搞了三个月时间，这个时期的数据基本上就是未未倒角数据作为数据提交给客户的。工艺阶段搞了 2个月时间，这期间本来定义好的时间是一个半月，中间由于方案变更，拖延了半个月，也是没有办法，这个阶段的下车体数据就是管型材，数据做出来，感觉车子好重，这个阶段客户倒没有提各种意见，按照既定计划在走。到 NC阶段，又花了 2个月时间，这个时期的数据，基本上附件都布置差不多了，发挥余地很少，而这个阶段，供应商介入也是最多的，各种提交物也开始源源不断的被提出来。各种法规，各种底盘参数报告，各种总布置报告，车身，内外饰报告，还有 A面报告都源源不断的提出来。交付给客户作为预审，因为这确实属于前期报价文件的定义。这个时候，四大工艺（车身，焊接，涂装，总装）供应商不断过来，作为设计同步工程对接，当然这种型材车架也是争论最多的，对车架的方案梗概也是在模具反馈后 2个月后开始进行方案的重新更改的。因为客户自主研发的车型在现在夹具上焊接时遇到了很多很多的问题，焊接精度差，焊接变形，焊接定位不准，然后就慢慢的提出来说能不能改成传统纵梁结构。

没有办法，只能接受这种挑战，这个时期 NC数据基本上已经完成，从整车开发流程上讲属于设计 NC第一阶段，即使更改，也是小零部件的更改，模具冲压问题梗等基本更改，型材更改为纵梁结构，确实是需要重新合计工作量和时间的，但是既然客户提出来了，没有办法，只能接受！从改成纵梁方案到最后数据大体方案客户认可，中间至少花了 3个月时间，这期间也做了大量的纵梁轻量化等减薄方案，客户目标就是整个车身 200公斤以内，最终做下来的是 199公斤，也算基本上满意。

在低速电动车设计的整个开发周期内，内部也出现了各种各样的分歧，一个是燃油车的设计思路，一个是低速电动车轻量化的思路，这期间也参加了南京新能源车展，也看到了各种各样的轻量化市场车型。只有想不到，没有做不到，但是每款车其实是不能复制的，他有他特殊的造型定义和历史根源。设计必须按照实际情况去分析考量。还是有一定的设计心得的，总结如下：

1-设计前期造型阶段：必须明白他的参考样车是和何种搭接方式，这会关系到后期的工程断面结构和设计数模结构，有很多情况是参考样车并不能完全反应设计新车的造型结构需求，这个时候需要找寻各种参考资料进行设计开发，资料越多，考虑问题也就越全面，也就会让你的造型工程可行性更容易实现，更会考虑到低成本工艺，简单工艺的实现，不给将来设计造成隐患，给后期生产减少麻烦。

2-布置阶段：这个阶段是很多设计想法，工程方面断面实现的初级阶段，很多这个阶段会做各种各样的修改，底盘，总布置，电器介入的比较多，车身及内外饰设计会改动最多，内部专业交流沟通也会很频繁，因为这个阶段就是方案阶段，方案就是前期的宏观概念想法得到工程验证的阶段，断面只是创艺，虽然很多人说看断面就可以看到实际阶段，其实断面会有很多真正结构体现不出来的东西，这个就需要实际数据去体现他。

3-工艺阶段：这阶段是数据要达到倒角状态，附件基本上布置，底盘、电器基本上也布置完毕，车身及内外饰需要匹配做数据完整性工作，也会存在初版 A面的替换工作，同步工程的前期分析等工作， CAE的初步介入等等，这个阶段很多专业会上马，必须考虑全面，不然会改动很大。

4-NC阶段：这个阶段，是数据为工程样车，试制养车做准备，模具厂家，焊接、涂装厂家真正定点后的参与阶段，会存在工艺问题修改，这个阶段会做很多反馈修改，不过总体来说这阶段的更改，基本上大家思路都很清晰，包括 CAE更改，强制法规项更改等等，数据检查工作，都属于被动形式的更改，这个阶段会补充做很多报告，因为设计公司要考虑项目的整体时间及成本，会安排做此类报告的完备等等。

5-试装阶段：就是装车问题的整改，这个阶段开始伴随做 2D图纸，做好同步对接，生产准备部门也开始慢慢介入，设计公司会和制造公司经常去车间现场为设计的真实化，满足真正的模具件开发，后期的大批量生产做些优化工作，这个时期的反馈要迅速，毕竟模具开发周期整车这块车身 3个半月，内外饰 2.5-3个月，时间不多了，所以必须快速响应，很多公司会在这个阶段让供应商做方案更改，因为这时候也有很多厂家供应商没有真正定点，只是把供应商喊来，让给方案，这也很正常，车子在开模具之前，投入生产线之前，动辄上千万，上亿，很多厂家确实很谨慎，设计本来就是各个方面平衡的结果。好的设计就是最低成本，最简单工艺，最轻量化，保证高强度车身，达到最优质量。

6-设计的部门沟通及对接：汽车整车开发是一般来讲，车身，内外饰，底盘，电器，总布置， CAS，效果图等都要介入，项目经理作为真个项目的组织者必须用时刻保持清醒来规避设计风险，但是设计又会存在各种争议，汽车设计过程中，每个人的经验定义都不一样，或者每个人的项目背景都不一样，同样一款车，每个人设计出来效果都不一样，都可以生产制造出来，都属于成熟结构，但是呢，现场生产条件却大不同，国有企业，民营企业，合资企业的开发思路和流程，或者结构参考都不一样，为了功能，会放弃成本。为了成本，又会选择低价设计方案，工程师虽然作为设计的执行者，也会有各种各样的尴尬，每个工程师都有自己的设计情况，项目经理，客户经理，都会有各种各样的考虑，所以就会有各种各样的争论，妥协。再修改，反反复复，这就是设计的流程。如果说一个车，没有争论，没有修改，完全按照设计开发周期去设计，设计也不会有各种各样的延期，包括供应商这块也是会各种各样的变化。很多因素的结果，为了做好一款车，这就是设计的意义。