拆！整车安全设计复杂且精密 吉利银河L7有何与众不同？

  前不久，吉利银河L7针对电池安全相关实验传播比较频繁，譬如电池穿刺实验、火烧实验、整车托底实验等进行针对性安全测试。而对于新能源车型来说，电池安全只是基础。在7月24日，吉利官方直播，对银河L7做全面拆解后的技术解读。笔者观看了直播全部内容，并有幸被邀请到拆解现场进行了拍摄与解读（更详细内容在后续以视频方式展现）。本篇，就银河L7的拆解内容做个简单介绍和看点总结。

  与传统燃油车相比，新能源车在胯下悬吊了一个硕大的电池，在结构设计安全方面，就要多一个顾虑和考量。需要仔细考虑高速正碰、小角度碰撞、侧碰撞、追尾碰撞等不同工况下，整车被动结构对车内成员和电池的双重保护。

  一句话说明白：传统燃油车结构保护车内成员；新能源车结构保护车内成员和电池安全。

  笔者经常说，不要以“某个结构论整车安全”。汽车安全设计是个极为复杂的系统。其中包含“主动安全配置”、“被动安全配置”、“被动安全结构”三个大板块。而每个板块中又包含数十项小项目设计。在发生意外事故时，每个结构在全部起效并正确衔接下，才可能正真的保证真正的安全。除此之外，健康还包含电池安全设计、成员健康安全设计等诸多方面。

  被动安全配置：事故发生时保护车内成员约束和缓冲（气囊、安全带、防下潜座椅、溃缩转向柱等）

  被动安全结构：事故发生时保护车内成员和电池安全车身整体的结构不垮塌（白车身结构）

  接下来，笔者基于此次拆解活动相关联的内容，就银河L7的“被动安全结构”进行展开介绍。

  结论前置（官方公布信息解读）：在此次活动中，厂家搬来了银河L7的展具模型。结构层面“完整且对称”，能够完全满足不同角度的高速碰撞防护。材料层面“材料丰富且合理”，不同强度钢板分布合理，而且使用了铝合金轻量化设计。接下来，笔者根据“非常规”的设计特点进行逐一总结。

  设计：白车身内部加强钢板（A柱外板、A柱上边梁外板 、门槛外板、B柱外板）合并为一整块1.4毫米厚度热成型钢板，官方公布数据整车扭转刚度达到了23000Nm。

  解读：在我曾经拆过且切割过很多品牌车型白车身发现，大多数热成型钢板为“多块拼接方式”，而银河L7采用一整张替代。这样做的优点很多，但缺点也更为致命。整张热成型钢的完整性高、强度高、抗扭性高、在正面和侧面碰撞中可以给车内提供良好的保护。而这样做的致命缺点是如此大的钢板冲压，要实现一套冲压模具、一次冲压操作，无论是材料成本还是磨具成本都会直线增加。这好比皮衣，整张皮和拼接皮的成本相差甚远。

  设计：白车身门槛梁下方内侧设计尼龙玻纤骨架、环氧树脂结构膨胀粘胶。生产时在涂装车间经高温加热后引发膨胀，与车身骨架融合。形成稳定且高强度结构填充腔体。目的是提升结构强度，兼顾车身刚度和耐久性，主要应对吸收侧向碰撞能力。

  解读：在所有碰撞工况中，侧面碰撞最难设计。因为在结构上没有“过多缓冲空间”，为增加侧面碰撞防护，各厂家也是想破脑袋，有的利用加强B柱强度、增加B柱腔体面积和门槛梁面积增加结构强度。也有采用譬如玻纤、碳纤维、复合蜂窝等非金属材料，进行复合型加强。银河L7采用的尼龙玻纤骨架也是同理，用大面积填充分散撞击力，尤其是对小角度柱碰撞会有不错的设计优势。笔者曾经比喻，如果把车身骨架比喻成钢筋，那么复合材料就是混凝土。这样的组合方式会得到1+1大于2的效果。

  设计：车内中央通道（凸起部分）有独立的红色热成型钢加强结构，该钢板强度与白车身侧围板、前纵梁强度相同。可提升车辆内部结构强度。

  解读：大多数车型的中央通道一般都是0.7-0.8毫米的普通强度钢板，作用和结构也较为单一。中央通道独立加强，能配合车身其他结构，提升整车抗扭。该结构犹如“脊椎”，前后可提升纵向强度，横向可配合四条横梁提升强度。

  设计：前纵梁尾部延伸形成“两主一辅”的三条传递结构路径，一部分力传递到白车身、另一部分力传递到底盘纵梁；能够吸收更多的撞击能量，提升前方碰撞安全性。

  解读：前纵梁犹如人的两条胳膊，接收前方受到的撞击力。一般车型的前纵梁只有一道传递方向，直接与底盘纵梁相连接；而银河L7的前纵梁形成“Y字结构”，官方称之为“三叶草”结构。可以均匀传递并分散来自前方的撞击力。可简单理解为压力分散远离，譬如我们手高举一重物，分别用单腿和双腿站立地面。那么哪一种力量分散更好？更省力？那一定是双脚结构，也就是Y字结构的末端。

  设计：前防撞梁和前吸能盒采用5毫米厚的镁铝合金，长度占车宽长度的70%，吸能盒长度290毫米；后防撞为980兆帕高强钢，吸能盒长度126毫米。

  解读：该价位下前防护结构采用铝合金材质可算得上是比较厚道，因为铝合金价格比钢材贵，而且铝合金是钢质重量的1/3；通过增加自身厚度和结构强度，可与钢质材料做到等强度替代。后防撞梁采用高强钢，可对电线杆、树干、小角度追尾碰撞起到较优秀的保护作用。

  铝合金也是一个统称词；就像鸡尾酒一样，铝只是个“基酒”；以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。

  从金属物理性能来看，铝合金的密度一般，而且抗拉强度在所有合金中是最差的，而在钢材中，普通钢的抗拉强度约为200兆帕左右；高强度和热成型钢强度可达到1450兆帕；最高为2000兆帕（宝钢）而镁铝合金的拉伸强度，大致也就在340兆帕左右。所以我们大家常常看到铝合金结构的厚度远高于钢材。

  设计：底盘采用四条纵梁结构，电池和车身融合成“侧碰柱四条传力路径”，电池包通过4根螺栓与底盘横梁直接连接，配合CBS加强块填充，在电池包周围形成全方位超刚强度防护。在受到外部挤压或碰撞力时，四纵四横的地板结构可以轻松又有效分散更多载荷，保障内部的电池不受冲击。吉利官宣该结构为专利设计。

  解读：“底盘四纵”设计并非“首创”，在传统燃油车时代，就有底盘“四纵贯穿”结构，底盘纵梁也能够理解为人体结构中的脊柱，是承上启下，头尾相接的关键结构。底盘纵梁的强度、数量、布局位置等，也直接影响整车的刚度、强度以及耐久性。而在新能源车型中，由于面临“空间的匮乏”，很多车型“不舍得”在底盘单独布置纵梁结构（结构会占用电池布局空间）所以一般会用无纵梁或隐藏纵梁的方式。

  这样设计的优势毋庸置疑，能提高电池的保护，以及在侧碰撞可以给电池留出更大的缓冲空间。而缺点也是显而易见的，注定包容量偏小。但对于混动车型来说，无伤大雅。

  设计：银河L7前副车架采用全框副车架，副车架下方设计2毫米U型设计，低于电池包10毫米，可以在车辆发生刮底碰撞时，有效抗击障碍物的冲击能量，为电池再加一道纵向防护。

  解读：银河L7前副车架采用的是“复合结构”也叫“拼接结构”。传统一体式全框副车架是一个结构非常强悍的整体，美系车常常使用，其优点是结构强，缺点是重、不利于平台扩展、成本高；后续出现了拼接全框结构（大致5-6年前就有），将全框副车架分成两截。强度自然不如前者，只是在成本和强度上做了平衡调整。但也能对机舱和电池起到提前托底预判提醒作用。另外，2毫米厚U型防撞梁，强度比较高，是第二道托底防护结构。

  设计：电池底部防护涂层：采用1.5毫米的1180DP高强钢板+1毫米的PVC涂层，抗拉强度是普通钢板的2倍以上，对底部损伤起到有效的防护作用，同时能明显提升电池的隔热能力。

  解读：铝合金电池包其实在强度上比较弱，在极端情况下托底有可能会出现刺穿外壳的风险。所以很多厂家为提升电池包安全，所以在电池包底部专门又安装带PVC涂装的高强钢钢板，这样的做法虽然不稀奇，但大多出现在20万以上的电车或者混动车上，对于吉利银河L7来说，这样的防护确实有些“奢侈”了。这也是对电车，对用户多一层保障。

  小总结：本篇，笔者针对吉利银河L7的被动安全结构防护设计亮点，进行单独的列举与解读，无论从结构还是材料，都银河L7都显示出了自己不少独特的设计，这也是对安全更高层次的理解和实践。其实，在汽车结构设计中的创新是非常难的过程。要设计团队有了好的设计创意+严谨且枯燥的软件模拟验证+设计样板实际对照+一次次小批量碰撞测试等等重重闯关才能展现在我们面前。正如开篇所说，安全对于汽车来说，是一套复杂且精密系统。而本篇所介绍的被动安全结构，也还是在安全系统中的冰山一角。后续笔者也会陆续的继续挖掘银河L7在材料安全、健康安全、电池里面安全、软件安全、主动安全、被动配置安全等等方面，如果您对银河L7有那些关心的话题，也欢迎大家留言一同探讨。

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