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電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

很多人會質疑電動汽車的安全性,尤其是由於電動車高壓電池組的存在,在發生碰撞後,會對整車安全性造成進一步挑戰。

而前日,中保研公佈了2021年最新一批的車型碰撞結果,其中就包括作為造車新勢力的 蔚來EC6和理想ONE,不過兩臺車在碰撞測試中的結果都不錯,甚至還有一些驚喜。

那麼是如何做到的呢?帶著這個問題,我們探訪了蔚來的第二實驗室,透過實地觀察測試完成後的蔚來EC6試驗車,或許可以得到更詳細的答案。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

其實對於任何一輛汽車來說,碰撞發生時安全性保障主要體現在兩方面,一是約束系統,二是車身結構設計。

在安全約束系統上,不管是傳統燃油車還是電動車在設計上基本是相同的,區別只在於配置高低,帶來的約束系統多少的問題,比如多一個膝部氣囊或少一個側氣簾。

而純電動車和燃油車最大的區別是在於車身結構設計上存在很大的不同,這是由於在動力系統上的巨大差異性導致的。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

純電動車相比燃油車沒有體積較大的發動機及變速箱系統,但擁有尺寸和質量更大的電池組,所以在碰撞發生時,純電動車會如何透過不同的車身結構設計,來保障自身安全性呢?

和燃油車不同,純電動車的整體車身結構安全設計,其實基本就是圍繞著電池組展開的,車身結構安全設計是整車被動安全的重中之重,而高壓電池組的安全性,則又是車身結構安全設計的重點。

在蔚來實驗室內,工程師在介紹中表示,在車身結構安全設計上,電動車會更加側重透過潰縮區的設計,來保障車身乘員艙以及電池組的安全性。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

而作為一臺換電車型,蔚來EC6的車身結構設計上其實會更具代表性,因為換電的存在,需要考慮一定程度碰撞後,電池組還能做到不變形可拆卸。

而在一輛汽車上,從A柱到C柱的部分屬於車身乘員艙,在碰撞發生時理論上這是不可撼動的區域,而A柱和C柱以外則屬於潰縮區,在碰撞發生時主要起到吸收碰撞能量的作用。

以蔚來EC6為例,電動車由於在A柱前方的潰縮區由於沒有發動機等大型部件存在,相比同尺寸級別的燃油車,不僅會擁有更好的潰縮吸能空間,而且更方便對於參與碰撞吸能的前縱梁和副車架結構進行設計。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

實驗室內圖片資料有限,僅供參考

透過在現場觀察實車可以看到,蔚來EC6在前機艙採用了一個體積的碩大的弓形前防撞梁以及一個4層橫截面的吸能盒,體積同樣不小,上圖紅框位置。

在前防撞梁背後,蔚來EC6這裡還採用了一個上縱梁,且在左右機艙兩側竟然均有,足以形成一個環抱式的結構,理論上可以說,蔚來EC6在進行副駕駛一側小角度碰撞時同樣可以保證乘員艙安全性。而且整個不管是前防撞梁、吸能盒以及前縱梁,均使用會起到對碰撞動能產生更好吸能效果的了鋁合金材質。

而在前機艙靠後的位置與門檻梁之間,蔚來EC6還設計了一個鑄造的加強部件,名字叫“Torque Box”,同樣鋁合金材質,這是蔚來EC6白車身結構安全設計中非常關鍵的一個部位,如如圖紅框部分。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

這個鑄造件內連A柱內板與車底的雪橇版,並與門檻梁形成了一個垂直夾角,在傳統燃油車上這也是比較少見的設計,它起到主要作用就是阻擋前方潰縮區的剩餘能量對A柱背後空間的侵入,同時也將能量分散傳遞至門檻梁以車身後方,以保護中間乘員艙和車底的電池組。

而在來自車身後方的追尾碰撞中,也是一樣的設計思路,即碰撞能量經過後方的Torque box傳遞至門檻梁,以繞過乘員艙和電池組,實現最大化的安全防護。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

這裡插句題外話,看到前機艙使用了這麼多鋁合金材質,一定以為蔚來EC6修起來一定很貴吧。但實際上蔚來EC6在中保研低速碰撞測試中,耐撞性與維修經濟性指數竟然拿到了A,這在中保研測試的豪華車中還是首次,這其中在蔚來在前機艙的結構設計採用了一些策略,這裡就不展開說了。

不過,對於一臺電動車來說,最考驗車身結構對電池組保護能力的碰撞並非小角度碰撞或者前碰,而是側面柱碰,因為車身側面是最脆弱的地方,而柱碰的受力點較小,對高壓電池組的侵入危害性會更大。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

這是E-NCAP的測試內容,國內暫時還未引入,但這個測試目前蔚來也已經做了,底盤下方內側電池組中間,蔚來EC6在這裡設計6條不同尺寸的貫穿式加強梁,透過與B柱和門檻梁形成立體式閉合結構,同時門檻梁的尺寸和強度也會有所不同,其目的都是用來保證電池組的不受侵入,這也是和傳統燃油車結構設計略微不同的地方。

對於電動車整體安全性來說,其實除了“碰撞結構安全”,電動車還會多出“三電佈置安全”以及“高壓電路安全”兩項內容,也就是除了要在車身結構設計上做文章,對於電池系統本身的控制也是重點。

比如需要在碰撞發生時毫米級的時間內實現整車高壓線束下電,以及在碰撞後數秒內動力電池組需要做到完全放電,蔚來EC6是在11毫米內可以完成高壓電路斷電,2。4秒內完成整車放電,而這些內容在目前的碰撞測試中也是已經納入考核的部分。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

其實總的來說,透過對蔚來實驗室的一個探訪,可以得到一個非常清晰的結論是,儘管電動車帶著高壓電池組這個大的包袱,但只要不是基於油改電平臺的產品,而是在純電動平臺下正向開發的車型,透過合理有效的車身結構設計和電池安全策略,是可以做到在同等碰撞測試環境取得不輸於燃油車的被動安全性。

而且某種程度上由於電池組的存在,電動車在被動安全結構上往往比傳統燃油車需要做更多的設計,使其在整體車身結構剛性上其實還略強於同等級燃油車,進而在碰撞安全上反而會比一般燃油車表現更好一些。

電動車和燃油車,在車身碰撞安全上會有什麼不同?

比如結合國內中保研、C-NCAP的碰撞測試結果來看,純電動車型在碰撞測試中至今鮮有“翻車”的情況,甚至基本上都拿到了五星最高評級。

在國外E-NCAP、IIHS等權威碰撞機構的測試結果中,純電動車型在碰撞中的安全表現同樣也不輸於傳統燃油車,成績差的基本沒有,所以關於純電動車的安全性如何,其實真的不用再多慮了。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。