7月13日，中國新車評價(jià)規(guī)程（C-NCAP）發(fā)布了最新的測試成績，今天，造車新勢力三強(qiáng)——蔚來、小鵬、威馬等三家車廠的首款車型都參與了測試。

 

從測試結(jié)果來看，小鵬G3以綜合得分率92.2%獲得C-NCAP測試五星評價(jià)，排名榜首；蔚來ES8 七座版，綜合得分88.4，排名第二；威馬EX5 400 Extra創(chuàng)新版，綜合得分83.6，排在最后。

 

小鵬G3為何能獲得這樣的好成績？第一電動跟小鵬汽車仿真分析與整車安全開發(fā)總監(jiān)饒建鵬約了一場專訪，請他從架構(gòu)設(shè)計(jì)層面詳細(xì)“解剖”了小鵬G3。并且，饒建鵬告訴第一電動，從安全架構(gòu)設(shè)計(jì)方面來說，與傳統(tǒng)燃油車相比，電動車存在更多難點(diǎn)，但也有巨大優(yōu)勢。

 

第一電動：G3采用多傳遞路徑和多環(huán)狀球籠式結(jié)構(gòu)，請?jiān)敿?xì)講解一下這兩種設(shè)計(jì)？

 

饒建鵬：多路徑：前縱梁、前副車架以及上縱梁是前碰的三條主要傳遞路徑，每一條路徑都能將前碰撞力逐步分散傳遞到車身后端。

 

多環(huán)狀：三條主要力傳遞路徑，通過螺栓、連接支架、前圍橫梁、地板橫梁、門檻梁、A柱相連，形成多環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

 

環(huán)形結(jié)構(gòu)，互為支撐，剛性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。無論來自前碰、側(cè)碰、后碰等各種碰撞，碰撞力通過各個(gè)網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)，迅速分散，有效降低局部集中受力過大，阻止碰撞事故車體的侵入。

 

第一電動：在安全架構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，小鵬G3 2019款和2020款是完全一樣的嗎？

 

饒建鵬:G3 2020款基于G3 2019款的多傳遞路徑和多環(huán)狀球籠式結(jié)構(gòu)，采用相同的高強(qiáng)度車身材質(zhì)，并且對底盤進(jìn)行優(yōu)化，提高乘員保護(hù)能力，從而在G3 2019款的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升了整車安全水平。

 

隨著后續(xù)OTA持續(xù)升級，G3（包括2019和2020款）的主動安全能力將快速進(jìn)化，不斷提升整車安全水平。在即將發(fā)布的Xmart OS 1.5版本的OTA升級后，G3將成為首批實(shí)現(xiàn)L2.5級自動駕駛的汽車。

 

第一電動：在C-NCAP最嚴(yán)苛的64公里40%偏置碰撞中，G3駕駛員腳部最大侵入量僅為8mm。那么請問，小鵬G3有哪些設(shè)計(jì)可以保證后排乘客的安全（比如安全帶限力裝置）？車輛發(fā)生碰撞后，后排乘客會出現(xiàn)位移嗎？

 

饒建鵬: 在G3碰撞開發(fā)過程中，不管是正面碰撞還是更為嚴(yán)苛的偏置碰撞，后排乘客的都能獲得滿分評價(jià)。后排乘員的安全保護(hù)，主要通過提高約束系統(tǒng)安全配置以及結(jié)構(gòu)防護(hù)來實(shí)現(xiàn)。G3后排都配置了預(yù)緊限力安全帶，這樣的配置只有在高端合資品牌車型才會使用。為了防止后排乘客在碰撞過程中出現(xiàn)滑移，在后排座椅下方設(shè)計(jì)了防滑移支架，在碰撞過程中，該支架可以較好的阻止乘客的腿部和臀部的向前移動，并在垂直方向起到較好座椅支撐作用，防止乘員發(fā)生下潛現(xiàn)象。高安全配置，更低的整車碰撞減速度，以及合理的防護(hù)設(shè)計(jì)，可以最大化的保護(hù)后排乘客的安全。

 

 

第一電動：對于吸能，動力總成與前壁板之間的潰縮空間也是非常重要的，小鵬G3有為了保證潰縮空間去犧牲動力總成前方的吸能空間嗎？如何權(quán)衡二者的？

 

饒建鵬: G3的電驅(qū)總成尺寸非常緊湊，相對于同尺寸級別的燃油車，前機(jī)艙潰縮空間可以增加200~300mm，這對于整車安全設(shè)計(jì)具有巨大優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)吸能、潰縮空間的理想平衡。只要設(shè)計(jì)合理，純電動車前碰的減速度相對于燃油車，可以降低25%~40%，大大降低對乘員的傷害。

 

第一電動：請站在產(chǎn)業(yè)的角度談?wù)?，和傳統(tǒng)燃油車相比，新能源汽車在安全架構(gòu)設(shè)計(jì)上會有哪些不同？

 

饒建鵬：對于安全架構(gòu)設(shè)計(jì)，不管是純電動車、還是傳統(tǒng)的燃油車。其主要的設(shè)計(jì)理念都是一致的，盡量降低車體的侵入以及盡量降低車體的減速度，小的侵入和低的減速度，存在一定的對立，只有通過合理設(shè)計(jì)，才能化對立為統(tǒng)一。與傳統(tǒng)燃油車相比，電動車安全設(shè)計(jì)存在難點(diǎn)，也有巨大優(yōu)勢。

 

電動車碰撞安全的難點(diǎn)：

 

1、前縱梁與乘員艙的連接設(shè)計(jì)。

 

燃油車駕駛員腳步空間更足，可以設(shè)計(jì)較大截面(約80mm)的地板加強(qiáng)梁，將前縱梁和地板橫梁牢固連接。對于電動車，電池包布置在前地板下，侵占了地板Z向高度，無法布置較強(qiáng)的地板加強(qiáng)梁(約10mm)，造成前縱梁后端沒有足夠強(qiáng)的支撐，前碰時(shí)，容易造成較大的車體侵入。因此電動車的車體設(shè)計(jì)必須采用全新的設(shè)計(jì)架構(gòu)。

 

面對這個(gè)難點(diǎn)，G3設(shè)計(jì)全新球籠式整車架構(gòu)，不但很好解決這個(gè)難題，也將整車安全設(shè)計(jì)推向一個(gè)全新的高度。G3采用多傳遞路徑和多環(huán)狀球籠式結(jié)構(gòu)，前縱梁、前副車架以及上縱梁是前碰的三條主要傳遞路徑，每一條路徑都能將前碰撞力逐步分散傳遞到車身后端。三條主要力傳遞路徑，通過螺栓、連接支架、前圍橫梁、地板橫梁、門檻梁、A柱相連，形成多環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。環(huán)形結(jié)構(gòu)，互為支撐，剛性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。無論來自前碰、側(cè)碰、后碰等各種碰撞，碰撞力通過各個(gè)網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)，迅速分散，有效降低局部集中受力過大，阻止碰撞事故車體的侵入。

 

G3前碰碰撞力傳遞路徑

 

 

 

G3前碰碰撞力傳遞路徑

 

 

 

電動車碰撞安全的優(yōu)勢：

 

純電動車電驅(qū)總成尺寸相對于燃油車更小，這對于整車安全設(shè)計(jì)具有巨大優(yōu)勢。對于前驅(qū)布置的電動車，相對于同尺寸級別的燃油車，前機(jī)艙潰縮空間可以增加200~300mm，因此前縱梁的截面尺寸可以更大，設(shè)計(jì)自由度更大，可以完全拋開燃油車由于發(fā)動機(jī)和變速箱尺寸過大帶來的諸多設(shè)計(jì)約束。電驅(qū)總成尺寸小，純電動車更容易設(shè)計(jì)為后驅(qū)布置。對于后驅(qū)布置的純電動車型，前機(jī)艙潰縮空間可以增大600~800mm，整個(gè)前機(jī)艙就是巨大的潰縮吸能空間。只要設(shè)計(jì)合理，純電動車前碰的減速度相對于燃油車，可以降低25%~40%，大大降低對乘員的傷害。

 

電池包布置在地板下方，雖然給前碰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn)，同時(shí)也對加固乘員艙起到較大作用。電池包與車身門檻梁通過較多螺栓連接，融為一體，大大增強(qiáng)整車的防撞性能。

 

相對于燃油車，雖然電池的布置給安全性能設(shè)計(jì)帶來了不小的挑戰(zhàn)。只要整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，充分發(fā)揮純電動車潰縮空間大的優(yōu)勢，純電動車相對于燃油車可以更安全。

 

第一電動：純電動汽車的碰撞安全性能除了要考慮乘員，還要考慮動力電池包這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。請問在動力電池的安全防護(hù)層面，小鵬G3是如何做的？

 

饒建鵬：小鵬汽車從化學(xué)、電氣、機(jī)械、功能四個(gè)維度進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計(jì)。電芯層面采用隔離膜涂層、Fuse、泄壓閥等安全設(shè)計(jì)；模組層面選用帶安全緩沖的busbar電連接，高熱阻隔熱材料，以及采樣通道Fuse安全設(shè)計(jì) ；PACK層面具有完善的監(jiān)控與BMS控制系統(tǒng)，內(nèi)置高溫防火隔層，高強(qiáng)度箱體安裝機(jī)械式防爆閥有效的起到平衡壓力隔絕空氣的作用，同時(shí)具有國內(nèi)首家量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)內(nèi)防水性能最嚴(yán)苛的lP68標(biāo)準(zhǔn)。

 

第一電動：動力電池布置在底盤下方，電池的前后和兩側(cè)都需要設(shè)計(jì)充分的防護(hù)結(jié)構(gòu)和緩沖空間，這方面小鵬G3做得如何？

 

饒建鵬：為了實(shí)效整車對電池模組較好的防護(hù)，電池組的布置非常關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)前期，充分考慮前碰、側(cè)面、柱碰以及后碰的各個(gè)工況下，車體的侵入邊界，電池組必須布置在該安全邊界之內(nèi)。

 

對于前碰，設(shè)計(jì)前副車架中部彎折變形，加強(qiáng)副車架后安裝點(diǎn)保證不脫落，可以防止副車架整體后移，且前副車架與電池包初始安全距離為185mm，再惡劣的工況都可以保證電池包不受撞擊。

 

對于電池包側(cè)面防護(hù)，側(cè)面柱碰確實(shí)是對電池包安全性最嚴(yán)苛的考驗(yàn)。在G3側(cè)面柱碰開發(fā)過程中，首先需要定義門檻梁到電芯之間的距離，距離越大，碰撞緩沖空間就越大，電芯受擠壓的概率就越小。利用仿真技術(shù)，需要對電池包側(cè)面邊界，多個(gè)位置進(jìn)行分析，找出最薄弱點(diǎn)。側(cè)面柱碰優(yōu)化存在兩個(gè)難點(diǎn)：1、焊點(diǎn)開裂 2、碰撞位置受力集中導(dǎo)致側(cè)圍侵入量較大。面對這兩個(gè)挑戰(zhàn)，G3首先通過加大門檻梁截面，并采用超高強(qiáng)度鋼材，為柱碰構(gòu)建第一道堅(jiān)實(shí)的防線。再通過加強(qiáng)座椅安裝前橫梁與后橫梁，與門檻梁連接形成牢固的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這是側(cè)面柱碰的第二道安全防線。電池包側(cè)面采用鋁型材，通過多個(gè)螺栓直接與門檻梁直接連接，同時(shí)電池包內(nèi)置多個(gè)側(cè)向支撐鋁型材，大大提升了電池包本體的抗變形能力，這是側(cè)面柱碰的第三道堅(jiān)實(shí)防線。在三道堅(jiān)實(shí)防線的保護(hù)下，G3電池包完全經(jīng)受住了最嚴(yán)苛的側(cè)面柱碰實(shí)驗(yàn)。整個(gè)G3開發(fā)過程中，共進(jìn)行了三輪(ET1、ET2以及PT)側(cè)面柱碰測試，電芯沒有絲毫損傷。

 

第一電動：對于動力電池包來說，相較于其它路況而言，可能側(cè)面柱碰工況尤其重要，因?yàn)榧冸妱榆囋谑鹿手信c路邊樹木和電線桿相撞的后果會更加嚴(yán)重，會造成電池包的劇烈擠壓、變形，導(dǎo)致起火爆炸。在小鵬G3的進(jìn)行的1000多次超過30000小時(shí)的結(jié)構(gòu)仿真優(yōu)化中，有多少比例是給側(cè)面柱碰工況的呢？

 

饒建鵬：柱碰優(yōu)化總時(shí)間超過9000小時(shí)。

 

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第一電動：截至目前，你認(rèn)為，在安全架構(gòu)的設(shè)計(jì)上，小鵬G3還有哪些需要改進(jìn)的地方？

 

饒建鵬: G3在2018版C-NCAP 正式測試中，獲得92.2%的高得分率，是所有純電車中唯一得分率超過90%的五星車型。乘員保護(hù)得分率為96.5%，是自從C-NCAP 2006年實(shí)施以來，總分排名第二位車型，力壓高端合資品牌(寶馬X3、奧迪Q5L等)。

 

另外，偏置碰撞單項(xiàng)得分為19.758分，是自C-NCAP實(shí)施64公里偏置碰撞實(shí)施以來的最高得分(涵蓋所有燃油車，純電動車，PHEV車型)。高得分，印證了G3的高安全。

 

說到G3有哪些需要改進(jìn)的地方，我認(rèn)為這與企業(yè)對碰撞安全的目標(biāo)直接相關(guān)。如果只是為了獲得C-NCAP五星評價(jià)，我們已經(jīng)足夠優(yōu)秀。但對于小鵬汽車，C-NCAP五星是最低要求，我們的最終目標(biāo)就是為了保護(hù)消費(fèi)者的生命安全，實(shí)現(xiàn)零傷亡。

 

G3作為智能汽車，擁有領(lǐng)先的電子電器架構(gòu)，核心ECU 100%聯(lián)網(wǎng)，具備整車OTA的能力，后續(xù)將通過OTA快速迭代，不斷進(jìn)化，提升整車智能安全。在即將發(fā)布的Xmart OS 1.5版本的OTA升級后，G3將成為首批實(shí)現(xiàn)L2.5級自動駕駛的汽車。