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2021-07-27

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为什么你就是撞不赢?|胡话

  1. 比亚迪 汉 EV 8.4
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*本文转载自 autocarweekly 公众号

作者:HooKnows

20 世纪,地球上最重大的一次撞击事件,是 1908 年通古斯大爆炸。21 世纪,我愿给这次极狐对撞比亚迪投一票。

先是极狐阿尔法 S 撞上比亚迪汉,然后比亚迪官方怒 「撞」 懂车帝,再是网友打脸的巴掌 「撞」 破比亚迪公告。可谓是三重撞,撞上加撞、撞上开花、撞里有撞,国家二级碰碰车运动员拍打着轮椅直呼过瘾。

你说的紫不是紫,你说的粉是什么粉

燃油车时代,最能抓住所有人眼球无论车迷与否的,莫过于碰撞测试翻车;电动时代,电池起火大有取而代之之势,还记得去年比亚迪与宁德时代因针刺试验口水横飞吗?而这一次,不仅是碰撞测试,还是不同品牌双车对撞;不仅是对碰测试,而且撞完之后两辆电车之一还起火了!

两天起火,并不丢人

虽然这次最吸睛的,是汉 EV 的电池包在静置两天之后起火,但电池安全并不是这次比亚迪最丢份儿之处 —— 尽管现实是电池起火(而非其他)引来了最多的舆论攻击。

因为如此碰撞两天之后起火,已经算是比较成功的热扩散控制 —— 敢问哪位车主会在撞成这样之后,心大到两天还不把车拖到检修厂呢?就算非要把注意力放在起火,重点也应是反思之前的宣传误读,「刀片电池并非绝不会起火」,而不是将 「剧烈撞击两天后起火」 与乘员安全直接联系起来。

去年比亚迪搞刀片电池针刺时我就说……

两辆车在撞击后,充足逃生时间内都没有发生热失控,都可以认为热扩散管理是成功的。当然你可以横向比较其他车型在类似遭遇下 「更久也没起火」,但就比亚迪汉 EV 自己此次的具体表现来讲,自然与优秀无关,却也无需过度指摘。

两天后的火,烧不到两天前的你。没有哪个动力电池包的设计目的,是在剧烈碰撞后,充足逃生时间后,乃至充足的运输时间后,依然保证不发生起火爆炸等任何热失控现象。电池热扩散控制是为了保护乘员安全,不是为了保护报废车遗体。

并且请注意,没有任何理论可以支持:因为这次碰撞后两车热失控表现的差异,就能说明若碰撞更严重,比亚迪就会更快起火,而极狐表现仍能比前者更好(不起火或较比亚迪更晚)。对电动车而言,碰撞严重程度与热失控速度,二者可不是线性相关的。

所以此次的碰撞结果,也并不能说明若是更严重的碰撞,比亚迪就一定会比极狐更可能危及乘员安全。这一次的实际碰撞结果,只能体现双方在此等碰撞严重程度下的电池热失控情况,体现了这些但也仅体现了这些,说明不了别的事儿。大可不必借题发挥。

懂车帝似乎也没找公证,比亚迪也拿不到实锤证据。支起小板凳吃瓜之余,你也有必要严肃了解一下,到底什么影响着一辆车 —— 尤其是你的车 —— 的碰撞安全性。民间爱讲 「结不结实」,车子扛不扛撞,究竟因哪些因素而异。

强度超高,是句废话

不需要解释的:车身是抵御撞击的最重要部件。懂车帝的对撞测试中,和对面的极狐阿尔法 S 相比,比亚迪汉的车身受损明显更严重。汉在碰撞后不仅一侧 A 柱、门槛都有肉眼可见的变形,还影响到了前车门打开的顺利程度(影响逃生),甚至连碰撞对侧右后车门上方都出现了轻微变形。

虽然说对向 64 km/h(相对时速 128 km/h)50% 偏置碰撞,与常规的 C-NCAP、中保研测试项目比起来确实严苛得多,但就怕货比货,谁让人家极狐就没出这些状况呢。

之前咱已经说过,决定车身碰撞性能的是 「强度」 而不是 「刚度」,这俩是八竿子打不着的两方面指标。刚度体现的是对可复原形变的抵抗力,比如重载过坎时车身的微小形变,外力一消失就恢复了;强度表示对不可恢复形变的抵御能力,比如车撞瘪了钢材扭曲了,是没法自己复原的(参见《99% 的人都不知道,「刚」 和 「强」 是两码事》)。

千万别弄混了,这是评判车身的基础知识。

然后我们继续说强度。你肯定听过看过这些词:高强钢、超高强度钢、热成型钢、多少多少 MPa、屈服强度、抗拉强度…… 车企展示白车身材料图时,会给你看一堆 「High」、「Very High」、「Ultra High」 等等,不知道 high 到哪里是尽头。

high 不 high?

制造车身的钢材有多种,不同的处理方式决定了不同的原子排列,原子排列状态决定了钢材的特性,其中就包括了强度。最普通的低碳钢(Mild Steel)一般抗拉强度低于 300MPa(兆帕),而经过热成型的超高强度钢(Ultra High)可以达到甚至超过 2000MPa。抗拉强度,对钢材而言即极限承受强度(一定明显高于 「屈服强度」)。

强度有数字、有单位,乍一看似乎可以直接判断出车身强度:车型 A 用的是 1500 MPa 钢,车型 B 用的是 1700 MPa 钢,能说明 B 比 A 更强吗?或者,因为 A 使用 1500 MPa,B 也是 1500 MPa,所以二者的强度和安全性就可以对等吗?

这也是很多车企在内,大家熟谙的话术秘诀:就算是谬误,只要简单易懂就容易传播;哪怕说真相,一旦复杂绕脑就滴水入海。

简单一句话:材料强度不等于结构强度。

所谓多少多少 MPa,说的永远是材料的强度,而非部件的强度,更不是整车的强度 —— 事实上后者根本无法被量化。决定结构强度的因素中,材料强度只是其中一个。同样是 1500 MPa 钢材,平面钢板和弯曲成钢管,强度肯定不同;1 mm 厚度和 2 mm 厚度,强度肯定不同;焊接部件和一体成型部件,强度也不同……

所以说,车企哪怕说自己用了 「99999MPa」 钢材,顶多也只能算是 「表一下诚意」,完全无法和安全划等号;车企说自己高强度钢用了 20%、30%、40%,也只能说明成本上下了功夫、减重上尽力了(还没法说明结果),但就是没法充分说明这车更安全。

(多说一句:「屈服强度」 并不是 「抗拉强度」 的反面,这里 「屈服」 指钢材应力变化中的 「屈服过程」,并非 「拉伸」 的反义词;屈服过程是钢材达到应力极限前的过程之一,故屈服强度小于抗拉强度。听不懂没事,知道俩词儿是两码事就行了。)

五星安全,只差根管?

和用钢是多少多少兆帕强度比起来,一些简单的结构变化就足以让碰撞安全天差地别。

曾经有一个经典的翻车(不是真的翻车)案例,其同款美版车型在 A 柱内部增加了一层热冲压钢制衬板,于是 A 柱的强度就被提高到了原来的 1.2 倍 —— 这从外观上看,没有任何被发现的可能。这款车型的国内版本,则在碰撞测试中得到了惊人的低分,轰动一时。

像 A 柱 B 柱这样的部件,空心还是内置衬板、衬管,强度可以轻易出现天壤之别,而你从外表根本看不出区别。厂商的宣传话术,依然可以是 「A 柱 / B 柱使用 1500 MPa 超高强度钢打造」,没有任何虚假,字面上也挑不出毛病来。

需要重视碰撞安全的情况下,车企都喜欢在部件内部做文章,附加衬板、内置管材被广泛应用。比如福特最喜欢在车身部件内置液压成型钢管,这种工艺能达到的强度一般只有 1000 MPa(并不高),却能让整个部件的强度大有提高。

再次说明,材料的强度无法决定结构强度。

福特 F150 的车顶边梁内置铝管
2004 福特 Fusion 一体式 A 柱 - C 柱内置 1000MPa 钢管

结构:聪明和小聪明

现在你知道了,多少多少 MPa 不等同于结构强度,良好的结构强度也不依赖于高强度材料。那么再延展一下,想在碰撞测试中获得好成绩,真的一定要靠高强度车身吗?

很多人都知道当年 IIHS 首次提出 25% 小面积偏置碰撞,瞬间将一堆豪华车企斩落马下,纷纷回炉重造以图过关。后来中保研也拿来 25% 偏置,一度成了国内最严格也最具公信力的碰撞测试机构。那么,为了应对世界最严苛汽车碰撞安全测试,全球汽车巨头们都想出了哪些神奇黑科技呢?

答:一小截支出来的钢棍,一个附加的吸能盒,或者一个不起眼的斜坡。

沃尔沃在新一代车型上,前轮后方设计了一个斜向外延伸的坡度。在发生 25% 小面积重叠碰撞时,前轮不会被挤向正后方的车舱、危及驾驶员脚部空间,而是顺着斜坡向外滑离车身。所以你现在去看沃尔沃新车的 25% 碰撞视频,会发现撞击后前轮都是迅速脱离车体。这叫 「给前轮一个台阶下」。

也有一些不那么体面的。2016 年美国 IIHS 发现,丰田在内的一些厂商为了通过 25% 偏置碰撞,在防撞横梁驾驶员一侧增加了额外的加强结构,使该侧 25% 宽度范围内的碰撞会先接触这个附加结构,从而提高防撞梁的吸能有效性。

不体面的地方在于,当时 IIHS 仅测试驾驶员一侧的 25% 偏置,于是副驾驶那边空荡荡。

IIHS 之所以有此发现,正是他们突发奇想,测试了几款车型的副驾 25% 偏置碰撞。这些在正常主驾侧表现良好的车型,副驾侧结果个个惨不忍睹。IIHS 困惑之下拆车一看,好家伙,你们这帮大聪明跟我玩儿这个?于是 2018 年起,副驾驶一侧的 25% 偏置碰撞也成了必修课,一个也别想跑。

2020 款 F-150,IIHS

众所周知北美人民爱皮卡,IIHS 当然不会放过。2015 年,他们发现福特 F-150 不同驾驶舱版本(很多皮卡分一排座、两排座、加长等多个驾驶舱版本),各自拥有的碰撞加强结构有所不同,于是开始针对皮卡测试每一种驾驶舱版本。

为了 「过关」,福特从 2017 年开始,给所有 F-150 皮卡的大梁(非承载车身的大梁,近似理解为底盘)前轮前后各增加了一根 「棍」。前面的用来消减碰撞能量,后面的用来抑制前轮对车舱的挤压。就这么四根棍,让 25% 碰撞从地狱到天堂。

这些应对 25% 小面积碰撞的聪明或者小聪明,只是结构方面的例子之冰山一角。

如果你全篇看下来了,也许会发现一个非常悲观的事实:我们客观上确实没有任何办法,去量化地断定一辆车的被动安全性。

就车身而言,刚度我们可以看抗扭刚度数字,轻量化我们可以看净重算轻量化系数,唯独碰撞强度,你得不到一个具体的、可比较的数字。钢材强度?我们说了,多少多少兆帕只是材料强度,而材料强度不等于部件强度,何况影响安全的还是整车而非部件。看内部结构?看应力设计?那不是普通人的范畴,专业人士也未必能凭肉眼判断。

那些可以量化的指标,其实也存在着车企造假之类不确定因素;然而车身安全性,却连个可以量化、可以作假的指标,都没有。这大概是过去几十年,Euro-NCAP、IIHS 等碰撞测试机构迅速崛起的根本原因,消费者没有任何手段去量化与比较汽车的被动安全性 —— 大概除了实际事故中的经验,而这经验也是不可靠、非标准化的。

汽车碰撞安全性的评判,终究还是需要一个真正客观独立的第三方机构。不论媒体还是车企,只要牵扯在这个行业之中,牵动舆论的作用就注定将大于供应真实。

本文著作权归作者所有,并授权 42 号车库独家使用,未经 42 号车库许可,不得转载使用。
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