C-IASI测试得分

耐撞性及维修经济性指数方面:最终的加权得分为15.33分(满分30分),评级(M)级。15km/h的正面碰撞得分为11.5分,其中耐撞性得分为5.5分(满分6分),维修经济性得分为6分(满分24分),正碰维修比为11.50%;15km/h的追尾碰撞得分为23分,其中耐撞性得分为6分(满分6分),维修经济性得分为17分(满分24分),尾碰维修比为2.04%。
车内乘员安全指数方面:获得优秀(G)评价。其中正面25%偏置碰撞、侧面碰撞、车顶强度和座椅/头枕测评结果均为优秀(G)。
车外行人安全指数方面:总得分为15.786分(得分率52%),获得良好(A)评价。头型试验得分为11.393分(满分24分)、腿型试验得分为4.393分(满分6分)。
车辆辅助安全指数方面:总得分为6分,获得优秀(G)评价。试验车辆传感器类型为三目摄像头 + 毫米波雷达,其FCW得分为1分(满分1分)、AEB得分为5分(满分5分)。
Model 3轻量化在材料选用上的策略
(1)钢铝结合的车身
Model 3放弃了Model S全铝车身的设计理念,回归到了钢铝混合车身设计。考虑后碰性能对材料要求相对略低,后部采用铝材降低车身重量,同等结构下采用铝材比钢材减重65.60%,减重效果明显;车门系统除后行李箱盖总成外均采用铝材,而后行李箱盖鸭尾造型不满足铝板冲压要求是其放弃铝材的主要因素;车身铝合金占比下降至21.18%,对比同类车型铝占比处于中高水平;降低铝材比重的同时,PHS和UHSS钢板占比有了较大提升,可达到车身重量的15.23%,同类车型中对比处于中等水平;前端框架采用纤维增强塑料,占比约为0.29%。
Model 3材料分布示意图
Model 3与竞标车材料占比对比图
总的来说Model 3车身的材料应用比例既能起到轻量化的作用又能控制成本,较为合理。
(2)高压铝导线
除了车身外,电器等部件也均采用了轻质材料进行减重,如高压铝导线,与相同载流量的铜导线相比,可减重约1/5的重量,且铝导线的成本比铜导线的低。高压铝导线的制作工艺如超声波焊接、激光焊接都已经比较成熟,所以采用铝导线既可以减重也可以降本;如图所示,70mm²铜导线允许电流值等同95mm²铝导线,但铝导线重量可下降21%。
不同材质导线密度对比图
(3)混合材料仪表板管梁
仪表管梁同时配合多种工艺(挤出成型+嵌件注塑+冲压+浇铸成型),较常规钢材管梁重量可降低30%~43%左右。其机构特点为:
- 横梁主管采用铝合金+塑料材料挤压+二次注塑成型;
- 多支架集成与常规管梁相比支架数量少;
- 转向管柱支架采用镁铝合金材料浇铸成型;
- 其它分支架采用模内嵌件成型,PA6-GF60的改性材料增加支架强度。
Model 3与竞标车仪表管梁材料对比图
(4)前悬架上摆臂树脂填充
Model 3前悬架上摆臂采用单层钣金内部填充树脂方案,在满足强度和NV的性能要求下,重量较钣金拼焊方案降低30%左右,而成本相当。
前悬架上摆臂与传统车重量对比图
Model 3工艺上的轻量化
(1)TWB工艺的应用
B柱内板与外板均采用TWB(激光拼焊)工艺,保证性能的前提下起到了轻量化作用;对比Model S B柱的钢铝结合,Model 3全部采用钢材以降低成本,虽然材料变化,但采用TWB工艺后B柱重量不升反将5.6kg。
Model 3与Model S B柱重量对比图
(2)热成型工艺的应用
Model 3在碰撞吸能位置大量采用了热成型钢材,提升屈服强度的同时降低料厚,达到轻量化作用。
Model 3热成型材分布图
(3)辊压成型工艺的应用
辊压成型工艺在车身上的应用逐渐递增,主要优势是材料利用率高,生产效率高,精度容易控制等,综合成本降低。而Model 3下车体大量采用辊压成型工艺,提供横向支撑的同时轻量化作用明显。
Model 3辊压梁分布图
以地板座椅前横梁为例,辊压件比冲压件重量下降17%以上,同时可满足整车性能要求(具体详见碰撞篇)。
Model 3辊压横梁与竞标车冲压横梁对比图
Model 3结构上的轻量化
(1)顶盖前横梁截面优化
为了保证车身轻量化,Model 3在截面上多个位置对比Model S进行了截面优化设计;顶盖前横梁由宽度180mm降低到了130mm,虽然Model 3选用了钢制材料,重量仅比Model S重0.3kg;同时截面缩小也增大了视野线角度及全景玻璃透光区范围,品质得到了进一步提升。
Model 3顶盖前横梁腔体优化示意图
(2)敞开式空气室设计
Model 3沿袭了Model S敞开式设计,区别于传统设计取消了空气室下板,由塑料件替代空气室下板进行流水;空气室下板取消加大了机舱内部布置空间;钢材改为塑料重量可下降40%;空气室取消设计虽然重量下降,有利于布置,但会对车身扭转刚度不利影响,有利也有弊。
Model 3空气室与普锐斯空气室结构对比图
(3)前后车门无窗框设计
车门采用无窗框设计,整体重量无论对比辊压窗框或是冲压窗框均有明显下降,这也是车门减重的一个重要手段。
不同窗框单位长度重量对比图
(4)车门内板不等厚度优化
前后车门内板均采用不等料厚设计,在Model S的基础上Model 3进行了料厚及结构优化,增加铰链侧内板料厚来优化车门下沉,同时对中部料厚面积较大区域进行了料厚减薄,轻量化明显。
通过对Model 3轻量化解析可以发现,其轻量化的思路更注重整车统筹考虑,综合了重量、性能、成本等各个方面,设计理念领先于国内水平。
从整车轻量化布局来看,Model 3以围绕高性能、高度集成、高轻量化的电池包进行搭建E平台,并通过高强度的车身进行保护,辅助电器、底盘的轻量化,最终形成整车轻量化一盘棋,攻守兼备。







