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【轻量化速递】ECB2020欧洲车身大会解析-2福特野马Mach-E

汽车轻量化技术 2020-12-28 08:57 发文

1908年10月1日,福特推出T型车,从1908-1927年间卖出了1500万辆(1913年流水线生产),占了美国当时汽车市场份额的56%以上。1927年福特公司推出了ModelA车型,该车型还有“皮卡”版本。

图1 福特的Model 系列历史

福特于2013年12月注册了Model E商标,当马斯克表示要组成S-E-X-Y阵容的时候(S-09、X-12、3-16、Y-19),福特拒绝了特斯拉的要求,很明显,福特与特斯拉在新能源汽车的竞争是迟早的事。

图2 特斯拉产品系列

福特电气化战略

早在2017年12月,福特就发布了“中国2025计划”,计划至2025年底在中国推出超过50款新车型,至少15款福特和林肯品牌电动车型。2019年4月3日,福特中国发布了“福特中国2.0”战略中提出,将在未来3年内推出超过30款专为中国消费者打造的福特和林肯品牌新车型,其中10款为新能源车型。

图3 福特电气化战略

在这些计划之前,福特也曾推出过一些新能源车,比如C-MAX和蒙迪欧的插电混动版。在中国的首款电动车领界EV于2019年8月25日上市,这是一款专为中国打造的紧凑型SUV。不过,这是一款由领界“油改电”的车型,综合续航只有360公里。

图4 福特新能源车型系列

领界EV只是福特在中国首次试水纯电动,前面我们说到福特在2013年就注册了Model E商标,但一直未看到他们推出突破性的车型。就在2018年底福特高层毅然摒弃了“福克斯纯电”,他们意识到福特需要的是一款跨时代的产品。

终于,福特野马Mustang Mach-E(读作马克E)于2019年11月在洛杉矶车展上首次亮相,并将在2021年由长安福特(代号CX727)国产,目前已在道路测试中。单看外貌,这完全不是一辆你想象中的Mustang。它在原有跑车的基础上增加了溜背的造型,并且变成了一辆轿跑SUV。

图5 野马Mach-E原型设计稿

车型亮点

Mach-E定位家用纯电豪华SUV,基于福特Global Electric平台打造,据说福特在该平台上投资了115亿美元,并且是由此前在2017年组建的“福特爱迪生团队”操刀研发。

图6 野马Mach-E车身亮点

在车身外观清晰,Mach-E取消了传统的外把手,而采用微动开关按钮的方式;前门在B柱位置设计有密码锁,据说可以通过密码开启,并设计了一个小型的把手以利于开闭;后门只有开启按钮,按下后车门会自动弹开一定距离。

纯电车型不像传统燃油车那样前舱放置有发动机及变速箱等,所以理论上在前舱设计行李舱是比较方便的,但是目前上市的纯电动车型,在前舱设计储物箱的并不多见。纽北觉得很多主机厂并不是专为纯电车型设计,没有做到集成设计,当然也可能是出于成本的考虑。但是,Mach-E作为与特斯拉Model Y匹敌的车型,在某些具体的区域较劲是很有必要的。

图7福特野马Mach-E主要竞品

另外,全景天幕,超大中控屏,发光野马logo,给中国特供的GT版外观都是Mach-E突出的特点。

Mach-E提供了两种电池容量,驱动方式有后驱和全驱两种,首批在美国本土上市的车型为Premium和First Edition,价格更为便宜的Slect和性能更强劲的GT则需要等到2021年。

图8 福特野马Mach-E车型款式

用材

野马Mach-E与时下主流的电动车一样,采用的是钢制车身+局部用铝的方案,同时采用了塑料尾门的轻量化方案。

图9  福特野马Mach-E车身及开闭件用材

在ECB2020的12个车型中,Mach-E的热成形用量占比最大,但单车重量应用117.3kg,略低于大众ID.4的137.8kg。Mach-E的热成形主要用在A柱、B柱、门槛、座椅横梁、前纵梁和后纵梁等主要传力路径上。

图10 ECB2020车型热成形应用情况

在电池包pack方面,Mach-E采用的是时下流行的铝型材托盘+塑料上盖的方案。电池包与车身在左右两侧各有12个M10螺栓固定点,并未在内部设置有固定点。

图11 福特野马Mach-E电池包用材

福特选择的是自己熟悉的软包模组,从之前展出的外形图来看与雪佛兰的Bolt非常像。小容量的包分成了10个模组,大容量的分成了12个模组。

新工艺

野马Mach-E在后纵梁应用了热成形软区技术,从而达到更好的吸能效果,在后纵梁位置应用软区的车型比较少,目前只发现2012款的本田思域。

在车身结构上采用变截面的管状加强结构,主要常见于福特的车型,如F150皮卡、蒙迪欧、福克斯等。Mach-E同样继承了此工艺,在A柱内部设置有液压胀形的加强管,用于增强车身在小偏置碰和车顶静压等方面的性能表现。

图12 Mach-E新材料新工艺

新结构

野马Mach-E在小偏碰考虑了上中下三条传力路径:前部通过加宽防撞梁本体的Y向长度,后侧设置双吸能筒方案,中部后侧的门槛内板是热成形,加强板的1700MPa马氏体钢;上部采用象鼻子结构(A柱内辅以超高强液压胀形管);下部与副车架共同设计分解。

图13 小偏碰结构

来到前舱根部,在纵梁与门槛连接位置,设置了外装的连接板,与讴歌MDX,极星2的方案类似,直观可见在碰撞后有利于控制轮胎的走势或传力门槛。

图14 力值分解及传力结构

Mach-E在门槛的结构上比较特殊,在门槛内增加一根1500-1700MPa的马氏体超高强钢(辊压件),在前后端部采用贯穿的螺栓与车身固定;再有需要再次加强的位置设置有“几字形”的加强板,起到单独加强的作用。

图15 侧面碰撞结构

总结

福特汽车(中国)有限公司总裁兼首席执行官陈安宁表示:“每一代Mustang的诞生,都是福特进取创新精神的一次升华。乘风破浪而来的MustangMach-E将成为引爆中国高端电动车市场的黑马,完美诠释了福特锐意进取、先锋创新的品牌理念。它不仅仅是智能时代福特品牌先锋创新的代表,更具有突破自我、超脱传奇、引领时代的重大意义。”

野马Mach-E是福特全新电动车平台的第一款产品,从车身结构的设计上,我们看到了福特作为一个全球车企应有的追求,其之所以采用Mustang Math-E的命名,既是自信,也是一场豪赌,它能否为福特在电动化市场上带来期望的突破,让我们拭目以待。

声明:本文为汽车轻量化技术原创文章,代表本公众号立场。

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