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探访蔚来合肥工厂,轻量化和更安全的ES8是如何造出来的

2018-10-25 09:49

来自 :电动邦

作者 :邦老师

阅读时长约6分钟

全铝车身是蔚来ES8的亮点技术之一,白车身的铝合金含量比值高达96.4%,其中更是用到了航空级7系铝。今天,邦老师就来到了位于合肥市经济开发区的蔚来先进开发基地,探访蔚来ES8的全铝车身和整车装配过程,与创始人李斌以及工程师们聊聊关于蔚来的几个有趣的问题。

蔚来合肥先进制造基地由蔚来与江淮联合打造,占地约839.6亩,总建筑面积约23万平方米。基地于2016年10月开始动工,2017年下半年正式投入使用。这座全新电动车制造基地除了设有冲压、车身、涂装以及总装四大工艺车间,另外还建有质量中心、试车跑道、能源中心、蔚来中心和综合办公区。

全球量产车身中全铝比例最高

铝材具有密度低、耐腐蚀、易于再生、比强度高和冲击吸收性好的特点,与钢材相比拥有诸多的天然优势。

蔚来ES8白车身的铝合金含量比值高达96.4%,这个比值可比捷豹XFL的全铝车身的铝合金含量(72%)高太多,也是量产车中铝合金含量最高的车。蔚来ES8的白车身综合使用了3系、5系、6系和7系铝材,满足轻量化的同时保障安全性能。

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3系合金为真空高压压铸铝合金,具有强度高、尺寸精度高、铸造过程流动性好以及可热处理强化的特点,能成形复杂结构,促进设计轻量化;

5系铝属于比较成熟的可塑性铝合金,在门盖开闭件以及车身外覆盖件等多处都有应用;

6系板材材料强度高,可烘烤强化,并且兼顾成型和性能,是车身骨架的主要材料;

正在接受调整的ES8全铝白车身

▲?正在接受调整的ES8全铝白车身。

此外,挤压铝合金(挤压型材)主要是6系和7系,7系挤压材料特别选用7003号变形铝材,在ES8前后纵梁、前保吸能盒等部位应用了7003号铝材,共6个件,其中前纵梁部的应用件最大,两侧共计10.4千克,比强度高,具有优异的冲击韧性和吸能表现,以往多用于军事器材、装甲板和导弹装置。

■ 轻量化和操控缺一不可

ES8的整车扭转刚度为44,140 牛·米/度,而这一强度足以媲美顶级超跑的扭转刚度,可让整车更安全坚固。对于中级轿车而言,扭转强度设计要求在7000牛·米的扭矩力矩作用下车身不发生永久变形,扭矩刚度设计要求是要达到20,000牛·米/度,而蔚来ES8已超过了此标准一倍。

在ES8的前悬、车头和车尾,分别布置了多个抗扭加强设计,形成了贯穿前后、由多个闭环组成的完整强化结构,保障车辆车辆急加速、急减速、紧急变道等高强度工况下的操控性。

ES8前悬抗扭加强闭环

▲?ES8前悬的抗扭加强闭环。

ES8前舱抗扭加强闭环

▲?ES8前舱的抗扭加强闭环。

ES8后舱双抗扭加强闭环

▲?ES8后舱的双抗扭加强闭环。

■ 安全是如何保证的

由于电池布置在底盘,车辆发生碰撞时,传统燃油车所使用的车底传力路径并不适用于电动车,蔚来ES8采用的全新碰撞路径也应运而生。

正面碰撞

当碰撞来自前方,嵌入式的铝合金前防撞梁是第一道防护,之后碰撞力将通过7003的高强度航空铝材挤出而成的吸能盒以及前纵梁向后传递,在驾驶舱前部的Torque?box防护枢纽进行分流,进而通过门槛梁、A柱继续向后传递而保障乘员舱以及电池仓的不变形,在传统车实现对成员周到防护的基础上,最大限度保证电池在碰撞中的安全性。

作为整个ES8白车身上的关键部件,Torque?box防护枢纽采用立体格形设计,类似海边的堤坝提供的立体多维支撑效果。

蔚来ES8正面碰撞传力路径

▲?蔚来ES8正面碰撞传力路径。

蔚来ES8 Torque box防护枢纽特写

▲?蔚来ES8 Torque box防护枢纽特写。

蔚来ES8一体空腔门槛梁

▲?蔚来ES8一体空腔门槛梁。

与此同时,ES8的车身门槛同样采用6系铝材挤出而成,特别采用一体空腔结构设计,带来更好的力学传导连续性。

追尾碰撞

蔚来ES8作为一台7座SUV,在追尾事故时,第三排成员的安全至关重要。蔚来ES8将车尾防护推至最后边缘,在D柱与C柱之间同样构建了一个笼型结构,不仅能够有效保护后排乘客的安全,也同样将后排的高压系统、EDS电驱系统纳入防护范围。

蔚来ES8的后碰撞传力路径

▲?蔚来ES8的后碰撞传力路径。

蔚来ES8后防护枢纽特写(整车最大一体铸造件)

▲?蔚来ES8后防护枢纽特写(整车最大一体铸造件)。

侧面碰撞

侧碰发生时,门槛梁、车门、ABC柱将成为最主要的受力点,此时的碰撞冲击力将通过在门槛梁之间横置的多条加强横梁,向外传递。与门槛梁相同,底盘横置的加强横梁采用6系统铝材,通过挤出和冲压工艺制造而成,能够保证乘员与电池在侧碰冲击下的安全,此外前后防护枢纽也能够起到侧向支撑的作用,在偏头、尾的侧向碰撞中一同维护整车安全。

蔚来ES8侧面碰撞传力路径

▲?蔚来ES8侧面碰撞传力路径。

■ 自动化是质量和效率的保证

在蔚来工厂的生产线上,最大的亮点就是自动化,所有重要环节都是机器完成,工人只是操控机器以及做一些简单的“善后”工作。这样做的好处是,可以保证质量的一致性,且效率更高。

冲压车间

冲压车间占地面积12672平方米。这是一条高精度、高柔性的无尘化冲压生产线,拥有2500吨伺服机械压力,拉伸系统采用全球顶尖液压数控垫,更利于零件成型;搭配ABB直线七轴机器人,实现无人化生产。

全铝冲压

▲ 图为全铝冲压件。

高精度冲压件

▲ 图为高精度冲压件。

全铝车身生产线

全铝生产线由江淮和蔚来按照最新的技术体系和产线标准建设,由全球顶尖的合作伙伴?瑞典ABB、法国ARO、德国DEPRAG、史丹利百得集团等合力打造。307台机器人实现车身主要连接100%自动化,车间整体自动化率97.5%,是国内最现代化的全铝生产线。

307个机器人的ES8全铝车身车间

▲?307个机器人的ES8全铝车身车间。

ABB直线七轴机器人

▲?ABB直线七轴机器人。

涂装车间

涂装车间占地面积20724平方米,拥有43台全自动机器人,35台自动喷涂机器人+6台涂胶机器人UBS/UBC+2台涂胶机器人LASD。

LASD机械全自动喷涂

▲?LASD机械全自动喷涂。

涂装电泳池

▲ 图为涂装电泳池。

总装车间

总装作为汽车制造四大工艺的最后一道流程,总装车间不但要负责整车装配、检测,更要做到可靠的品质保障。整车装备过程实时监控,可追溯;关键零部件在整个装配过程中的流转实时监控,可追溯;AGV无轨动力随行小车遍布装配线;全风挡玻璃采用自动涂胶,使用了德国KUKA机器人。

挡风玻璃全自动涂胶

▲?挡风玻璃全自动涂胶。

■ 质量检查和品控管理

机器人通过德国进口巴斯勒(Basler)工业探头,精密监控167个车身关键尺寸,自动采集测量数据,并通过计算机进行统计、分析、存储数据和信息,得出判定结果,即使在光环境较为复杂的车间中也可以进行精确的扫描,极大限度避免和减少不合格产品的产生。

精细检查

此外,专用的白车身剖解实验室会对七项连接工艺进行剖解,并通过金相分析确认连接质量是否满足标准。定期抽检,对每台白车身的1016个车身扫描点对比检测。

ES8接受下线前的Auditor检查

▲?ES8接受下线前的检查。

每一辆车从上线到下线交付,经过四大工艺和30多个检查工序、共计3000多项检查内容。从四轮激光定位测量到高精度快速加液设备、便携式智能刷新,再到诊断设备等,每一个细节都通过精确的数据控制确保高品质。

■ 在造车过程中如何实现环保

因为全铝连接主要采用铆接技术,温度适宜,噪音小,同时车间在部分连接工位设有除尘装置,会对点焊区、弧焊区、激光焊区,焊接过程中产生的微量烟尘,进行吸风换风处理,整个车间符合当下减排和环保要求。

车辆涂装过程中,前处理采用硅烷绿色前处理工艺,不含有害重金属,减少废液废渣排放。

车内密封胶、防石击胶采用德国汉高产品,达到高端汽车密封胶及防石击要求。以汉高最新水性隔音垫材料代替传统的沥青垫,不仅确保车身对外界空气及水的更好密封和气密性能,也杜绝了沥青材料可能产生的异味和有害气体对后期用车的影响。

总装屋顶共有512个大小为16.2平方米的全自动透明通风天窗,可使用自然光进行厂房内的照明。同时屋顶也布置有光伏发电板,可使总装车间的总能耗下降20%。

总装屋顶共512个天窗

▲?总装屋顶共512个天窗。

另外,总装车间使用地源热泵技术实现厂房内的温度调节,一共安装了116个独立式空调模组,通过使用地下120米的深层水来进行热量交换,使厂房内的体感温度始终处于比较舒适的恒温状态。

地源热泵技术调节厂房温度

▲?地源热泵技术调节厂房温度。

■ 有趣的沟通

在参观完工厂之后,创始人李斌及蔚来工程师们与邦老师及众多媒体老师进行了一个简单有趣的互动

问:为何全铝车身的ES8,车重还达到了2.4吨?

辜向利(蔚来制造基地副总经理):首先ES8是一个中大型7座SUV,尺寸在这摆着,其次ES8 70千瓦时的电池重量就达到半吨。全铝车身的目的就是轻量化,在车身层面做到了轻量化,我们才可以给我们的车加入更多的硬件设施以及更多的高科技配置。

问:在未来量产的车型中,是否会一直坚持用全铝?

辜向利:这个得看未来的技术发展以及需求,如果有更高的技术研发出来,需要更高的技术要求,我们也会考虑采用其他材质。

问:国外品牌的电动车在2020进入中国,对于蔚来以及其他中国品牌是否是一个挑战?? ?

李斌调皮地说:我感觉没有想象中那么大的挑战,他们的产品不就那么回事吗?他们服务有我们好吗?他们有换电吗?有NIO House吗?都没有,我们的产品、服务、体验有什么可怕的?其实反转了,我们先跑了,我有什么可紧张的,两年以后的蔚来肯定不是今天的蔚来。

■ 邦点评

与蔚来一直营造的高逼格形象一致,连工厂建设也是相当有调性。蔚来也在强调,建造一座有调性的工厂,员工工作时也会自豪和开心,工作效率也会更高。从ES8的生产线来看,蔚来打造了一座高标准、自动化的现代工厂,后续的车型值得期待。就像李斌说的,两年后国外品牌新能源车进入国内,谁挑战谁还不一定呢。

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