低速電動車

低速電動車破冰之旅——車身安全篇

第一電動專欄作家冰封之城 2014-08-22 11:16

當(dāng)前低速電動車的安全性能飽受質(zhì)疑，也是行業(yè)發(fā)展面臨的重大難題，本文并不進(jìn)行政策層面的討論，而是旨在通過對世界各國低速電動車車身安全技術(shù)的動向分析，為中國低速電動車的車身安全探索新的道路。

一、各國低速電動車的定義及標(biāo)準(zhǔn)

在美國，對低速電動車有明確的定義：LSV(全稱Low Speed Vehicle)，意味低速行駛車輛，指的是最高設(shè)計速度低于56公里每小時、車輛總質(zhì)量小于1135公斤的車輛，主要針對在相對封閉區(qū)內(nèi)行駛的車輛。由這個定義我們不難發(fā)現(xiàn)，這個定義不僅限定于電動車，但在LSV定義下的車輛采用電驅(qū)動技術(shù)和有成本優(yōu)勢的鉛酸動力電池逐漸成了主流，所以LSV也漸漸成了LSEV——低速電動車。

1. 美囯低速汽車的類別

車隊高爾夫車(Fleet Golf Car)，只在高爾夫球場中用，乘坐一個或多個乘員和攜帶打高爾夫球用具。一般售于高爾夫球場。

私人高爾夫車(Personal Golf Car)，售于私人，乘坐一個或多手個乘員和攜帶打高爾夫球用具，它可以在公共道路上行駛，往返高爾夫球場，或做與打高爾夫球無關(guān)的事。

速度改進(jìn)型高爾夫車(或稱增速高爾夫車， Speed Modified Golf Car)，在傳統(tǒng)高爾夫車上提高車速至32-40公里/小時或更高，但同時增加安全設(shè)備。

鄰里電動汽車(或稱社區(qū)電動汽車， Neighborhood Electric Vehicle)，四輪電動汽車，最高車速不超過40公里/小時，這類車中有些外形像轎車，而不像高爾夫車。

低速汽車(Low Speed Vehicle) 四輪機(jī)動汽車，最高車速高于32公里/小時，但低于40公里/小時，這類汽車包括鄰里電動汽車和速度改進(jìn)型電動汽車。

2. 美囯低速汽車安全標(biāo)準(zhǔn)簡介

1998年美囯交通部國家交通安全管理局發(fā)布低速汽車安全標(biāo)準(zhǔn)：

聯(lián)邦機(jī)動汽車安全標(biāo)準(zhǔn)49 CFR PART 57 ( Federal Motor Vehicle Safety Standard )確認(rèn)最高車速高于32公里/小時，但低于40公里/小時的機(jī)動汽車為一個新的機(jī)動汽車類別，稱為低速汽車。它不同于高爾夫車，它的最高車速不高于32公里/小時，一般是24公里/小時，高爾夫車由另外一個《高爾夫車安全和性能要求標(biāo)準(zhǔn)》來規(guī)范，也不同于最高車速高于40公里/小時的轎車，它由轎車標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范。

制定這個標(biāo)準(zhǔn)的目的是：讓低速汽車能在一些公共道路上行駛時，裝備最少的安全裝備，達(dá)到安全行駛的目的。

每一輛低速汽車必需有的最低限度安全裝備包括：

前大燈(head lamp)

前，后轉(zhuǎn)向燈(front and rear turn signal lamps)

尾燈(tail lamps)

制動燈(stop lamps)

反光標(biāo)識(reflex reflextors) 在汽車兩側(cè)，離車后端盡可能遠(yuǎn)的地方，每側(cè)有一個紅色反光標(biāo)識，車后還要有一個。

后視鏡(Mirror) 在駕駛員側(cè)，外面裝備一個后視鏡，此外，在乘員側(cè)外靣或車內(nèi)再裝一個后視鏡

駐車制動器(parking brake)

風(fēng)擋(windshield) 可選裝AS-1 型或AS-5型

汽車認(rèn)證號碼( vehicle identification number)

安全帶組件( safety belt assembly) 可選裝I型或II型

歐洲：

據(jù)歐盟規(guī)定，輕型四輪機(jī)動車的空車質(zhì)量不超過350千克(不包括動力電池重量)，最高時速不超過45公里，電機(jī)最大連續(xù)額定功率不超過4千瓦；而重型四輪機(jī)動車的空車質(zhì)量不超過400千克(不包括動力電池重量)，電機(jī)最大連續(xù)額定功率不超過15千瓦(最高時速并沒有限制，有些達(dá)到了100km/h)。

二、低速電動車安全性能飽受質(zhì)疑

一圖詳解電動車車身結(jié)構(gòu)與安全性的關(guān)系：因低速電動車電池能源有限，要提高電源利用率，勢必采用輕量化車身，而輕量化與車身安全的關(guān)系是一個矛盾；另外就是是電動車中如何保證碰撞中的電源安全問題。

中國低速電動車的現(xiàn)實情況是，大部分的低速電動車廠家采用簡易的承載式車身來生產(chǎn)。下圖是我們常見的低速電動車布局：

問題有三：1.承載式車身的抗扭剛性和承載能力相對較弱，尤其是很多廠家進(jìn)行了不合理的減重。2.電池碰撞安全無法保證。3.缺乏逐級吸能空間。

三、車身安全的誤區(qū)

中國汽車技術(shù)研究中心主任趙航表示：決定整車安全系數(shù)的不是鋼板薄厚，先進(jìn)車身結(jié)構(gòu)才是關(guān)鍵。無論是德國車還是美國車、日本車，實際上時速達(dá)到50公里時，1.5噸的車體發(fā)生碰撞沖擊，鋼板厚薄差0.1毫米根本不起作用，平面抗沖擊能力對安全性基本沒有影響。正是整車帶有逐級吸能及抗變型能力的骨架在決定安全性能。

車身覆蓋件

所謂覆蓋件就是覆蓋在車身表面的部件，基本上我們從車外看到的部分都屬于覆蓋件，例如車門、車頂、翼子板等等，它們通常起到美觀和遮風(fēng)擋雨的作用，一般都用厚度不超過1毫米的鋼板沖壓而成。我們平時所說的某輛車鋼板的薄厚就是指這些部位。實際上這些部位對于車身強度的影響很有限，所以我們已經(jīng)不能從車身覆蓋件的薄厚來判斷一輛車的碰撞安全性了。

車身結(jié)構(gòu)件以及特點

車身結(jié)構(gòu)件就是通常所說的“梁”。車身結(jié)構(gòu)件隱藏在車身覆蓋件之下，對車身起到支撐和抗沖擊的作用，分布在車身各處的鋼梁是車身結(jié)構(gòu)件的一種。典型的車頭處鋼梁由鋼板圍成一個閉合斷面結(jié)構(gòu)，鋼板的厚度和材質(zhì)規(guī)格都要比車身覆蓋件高很多，而且為了在碰撞時有效吸收撞擊能量，這些鋼梁還會將不同強度的鋼材焊接在一起，形成有效的潰縮吸能區(qū)。還有一些鋼梁不一定是閉合斷面結(jié)構(gòu)，它們在盡量輕量化的原則下被設(shè)計成各種不同形狀以承受特定方向上的力。

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四、世界各國低速電動車車身安全的技術(shù)發(fā)展新方向

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的低速電動車安全性一直飽受懷疑，很多著名公司在小型電動車的車身安全上面另辟蹊徑，開發(fā)出電動車專用的輕量化安全車身結(jié)構(gòu)。他們普遍都采用了堅固的鼠籠式鋼梁結(jié)構(gòu)加復(fù)合材料外覆蓋件的組合。下面我們將盤點那些最“結(jié)實”的小型電動車，他們都在安全性上表現(xiàn)優(yōu)異，你都了解幾款呢？這些對國內(nèi)的小型電動車發(fā)展又有什么樣的啟發(fā)呢？

1.北歐小車神話Think city：由挪威電動汽車生產(chǎn)商Think Global生產(chǎn)。這款雙座電動汽車符合歐洲和美國的安全標(biāo)準(zhǔn)，最高時速可達(dá)100公里。

漂亮的復(fù)合材料外觀

內(nèi)部明顯可見的籠形鋼梁骨架

2.意大利tazzari：意大利車廠TAZZARI藉由了NICE車廠的協(xié)助，推出新款的Zero電動車。Zero的雙門都會車相當(dāng)具有設(shè)計感，因為使用特殊輕量材質(zhì)，車重低于544公斤。

復(fù)合材料外觀

帶吸能結(jié)構(gòu)的鋁合金框架

3.意大利Starlab ：由意大利StarLab公司獨立設(shè)計與制造的"向日葵"微型電動車通過了日本的市場準(zhǔn)入認(rèn)證,在東京亮相,該車最高時速65公里,一次充電可連續(xù)行駛120公里,售價為1.6萬歐元。

熱塑材料外觀

鋼鋁混合籠形框架

碰撞實驗表現(xiàn)良好

4.韓國E-zone：作為韓國著名的電動車制造商，CT&T公司旗下?lián)碛衑-ZONE和c-ZONE兩大電動車系列。e-ZONE由CT&T與韓國領(lǐng)先的電動車研究機(jī)構(gòu)KAIST合作推出。

熱塑材料覆蓋件

鋼鋁材質(zhì)框架式結(jié)構(gòu)+中置電池倉

5. 雷諾　Twizy：著名汽車制造商雷諾推出的Twizy是一款純電動城市通勤車，采用雙座位設(shè)計，在駕駛座后面還有一個臨時座位，可供乘客臨時乘坐。

塑料外殼

鋼梁框架結(jié)構(gòu)

碰撞安全

6.宏瑞世英H3：由北京北方鴻瑞汽車設(shè)計、河南宏瑞世英制造的H3是國內(nèi)首款采用電動車專用輕量化車身結(jié)構(gòu)的車型，為國內(nèi)小型電動車開辟了一條新的道路。此外，還擁有在萬一發(fā)生撞人事故時，車身的某些機(jī)構(gòu)設(shè)計還可以降低對行人的傷害程度。比如說，為了降低對行人頭部的傷害，在發(fā)動機(jī)蓋以及雨刷器周圍的風(fēng)擋玻璃處都采用了容易破碎或變形的緩沖結(jié)構(gòu)；而為了降低碰撞時對行人腿部的傷害，保險杠也采用了同樣的緩沖結(jié)構(gòu)。