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原创 底层逻辑改变汽车安全 揭秘理想汽车自研材料

很多人认为汽车车身材料强度越高就越安全,事实却并非如此。在材料的开发应用中,单一强度的提升可能会带来韧性的下降。理想汽车一直坚信高强度、多堆料并不等于高安全。只有将材料的强度与韧性精准匹配零件需求,才能将车身的安全价值最大化。

热成形钢是车身安全的核心材料,广泛用于防撞梁、A柱和B柱等关键防护区。业内主流的1500兆帕热成形钢虽能满足基础需求,但强度和轻量化潜力有限。2000兆帕级产品强度更高,却因韧性弱、易断裂,仅能用于车门、防撞梁等非核心部位,如何兼顾钢材的强度与韧性一时成为行业难题。

为破解这一困局,2021年理想汽车联合清华大学启动研发,历时三年推出2000IH热成形钢。它既承载2000兆帕级的高强度,又保有1500兆帕级的高韧性,能稳稳适配A柱和B柱等核心承力区,从根源上降低碰撞时的座舱变形风险。

2000IH的突破含金量,藏在无数次的试验与打磨里。最终2000IH热成形钢实现了关键性能的突破,不仅能在碰撞瞬间抵御巨大冲击力,还能通过合理的变形吸收能量,避免材料脆断对座舱造成二次伤害。

而针对MPV车型第三排的防护焦虑,理想汽车更是打造出行业首发的高强高韧6000HS铝合金,精准破解这个难题。这一突破源于理想MEGA的研发挑战,其独特造型让第三排防护难度倍增,既要达成88公里/小时的后碰标准(美标80公里/小时),又不能靠堆料加重车身、损耗续航。

常规6000系铝合金韧性够,但强度差,行业常用的7000系航空铝强度够却易脆化、难焊接。为解决这些难题,理想汽车集结中铝研究院、爱励铝业等,投入数百万研发费用,通过海量仿真与验证,攻克高强度与高韧性难以兼得的材料学难题,最终联合推出6000HS铝合金。

在电池底护板这一关键位置,通过多轮验证与配方重构,理想汽车与诺贝丽斯联合开发出了行业最高强度的6000系铝合金——LeS6 Ultra。

它的屈服强度达到传统铝合金的3倍,是特某拉使用的高强铝合金的1.66倍。落到实车层面,在相同结构与等效冲击下,LeS6 Ultra的变形量比行业主流高强铝减少了30%,抗穿刺能力明显提升,为电池提供了更极限的保护。而这背后,是理想汽车主动承担的高达70%的成本增加。

不同于传统燃油汽车,混动汽车的油箱主要采用高压油箱,特别是在复杂路况行驶时,油箱存在被穿刺风险,一些车企采用高性能304不锈钢替代传统树脂材料制造油箱,以此提升安全防护等级。但试验发现即便304不锈钢,在复杂路况仍存在被尖石穿刺风险。

不锈钢行业认为“太极端,不算常规工况”,304不锈钢能够应对绝大多数工况,已经是行业公认最佳方案。对于行业看法理想汽车并不认同,新的不锈钢材料需要同时具备超高强度、超高成形性和超强耐腐蚀能力。

为了实现三超性能,在接近四年的开发周期里,理想团队进行了上百个材料配方的设计和试验,炼了1000多吨钢,完成近百次试冲压实验,180多次腐蚀循环,300多个油箱总成的穿刺与冲撞测试,还经历20多套油箱的整车级耐久与腐蚀考核。仅开发成本就超过千万,比常规304不锈钢油箱的成本高出足足6倍。

不同于大部分车企直接采购成熟材料的捷径,理想汽车选择了与材料供应源头及科研单位联合攻关,从材料配方的底层逻辑入手,通过大量的仿真模拟和实物测试,平衡强度与韧性这对材料学中的矛盾体,最终实现整车安全性能大幅提升。

当然,理想汽车的自研材料不只局限于车身,还涉及内饰外装等很多领域,这些虽然增加了研发、制造的成本,但却会实质性的提升车辆在安全、舒适、健康、环保等多维度的实际表现。

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