如何正确制定整车开发的轻量化重量目标?

2018年8月，中国车市在连续增长28年后迎来首次同比下滑。进入2019年后，汽车销量“疲态”正愈演愈烈。不少业内人士认为关键原因在于“国六”排放标准突然提前实施。

而作为被《中国制造2025》划为节能和新能源汽车发展的核心技术，轻量化可以有效实现燃油消耗降低和排放减少，帮助主机厂满足“国六”排放标准。

在北汽股份研究院副院长、总工程师曹渡看来，轻量化实际上是一种整车正向设计，但国内目前的产品研发水平仍然处在逆向或者半逆向的水平，制约了整个轻量化的发展。2019年7月4日，由寻材问料®及盖世汽车联合主办的“2019（第四届）汽车新材料产业发展论坛”在上海举办。曹渡发表了主题演讲，首次在行业内提出如何通过轻量化多维度对标分析，正向设计制定整车的重量目标及分解方法。他强调，“整车开发的轻量化重量目标制定工作极为重要，尤其对于电动汽车更有着特殊意义！”

北汽股份研究院副院长、总工程师曹渡

三大方面十二维度 构造重量目标评价体系

以燃油车为例，曹渡分析表示，重量目标制定的传统对标方法是对标同级别车型当前的重量指标，力争超越；通过“适度领先的跟随策略”达到当前市场合资平均水平的总体原则，设定整车重量目标。他在大会现场抛出了关于整车重量目标制定需要回答的6个问题：如何评估整车设定重量目标的轻量化水平？如何制定既符合成本或工艺现状等要求又有竞争力的整车重量目标？如何合理分解各个子系统重量目标？整车重量目标制定与整合性能的关系？整车轻量化与成本或“重价比”的关系？传统燃油车与电动车轻量化成本模型的差异？

会议现场盛况

紧接着，他针对这些问题给出了自己的答案。“整车减重绝对不是简单的零部件减重，而是整体正向设计的开发。”曹渡基于全新“整车重量目标轻量化多维度评价指标体系”，从整车轻量化评估、子系统轻量化评估、性能相关性评估3大方面，对新开发车型重量进行轻量化水平或竞争力的评价，最终推荐复合项目定位的整车重量目标。他表示，整车重量、子系统重量和性能相关性加起来等于整车重量，其中囊括了12个维度：① 整车轻量化评估有5个指标：整车名义密度、车型换代轻量化率、整车轻量化指数、整车定义对重量的影响、整体新材料应用水平；② 子系统轻量化评估有2个指标：子系统轻量化系数、子系统重量占比率；③ 性能相关性评估有5个指标：油耗/电池能耗相关性、制动距离相关性评价、加属性相关性评价、碰撞安全相关性和成本相关性评价。

规模化之后 材料轻量化成本将大幅降低

“目前整车厂在制定车型的重量目标时并不科学和系统，这同时影响了新材料的开发和应用。”曹渡表示。他指出，轻量化做到一定程度时，成本是会增加的。“通过成本模型对比，如轻量化与里程数、油价、附加费用等的关系，在零部件做出来以后，通过对比每kg零部件的成本，可以知道各种工艺涉及到的材料的性价比，从而决定我们用哪些工艺技术。”从材料和零部件价格趋势来看，曹渡认为随着轻量化、模块化技术逐步成熟并规模化应用之后，其最终综合成本必将大幅度降低。他强调，“主机厂一定要认识到这一点：材料的成本是在逐年下降的。一般开发的车型要等3年后才能量产，一定要把这点考虑进去，3年内可应用的轻量化技术，成本增加在一定范围内是合理的。”“还有一个十分重要的指标是公司轻量化战略规划的要求。”他真切地表示，整车重量一定要结合战略目标要求，按照上述技术路线和方法，多维度平衡综合考虑才可能得到合理的目标重量！