淺析汽車平台演進與模塊化戰略 【圖】

平台化開發已經是各大整車企業降低研發成本，縮短開發周期的重要手段之一。汽車平台是指在開發過程中使用相似的底盤和下車體的一組公共架構，該架構可以承載不同車型的開發及生產製造，在此基礎上可以生產出外形和功能都不盡相同的產品。組成汽車產品平台公共架構的識別要素主要包括發動機艙、地板、懸架、制動、傳動、發動機和電氣系統等。

目前出現的「模塊化」開發，比「平台化」更進了一步。汽車企業可以在全球範圍內進行汽車模塊的選擇和匹配優化，進一步減少新開發零部件的種類和數量，讓零部件通用化程度更高，使企業更加靈活快速地推出新產品。

本文意在通過推導汽車平台演進進程，並結合幾家國外車企平台模塊化戰略深入分析，總結其特點與適用要素，為我國自主品牌汽車企業開展平台模塊化研究提供一定的參考建議。

一、汽車平台戰略與發展趨勢

世界汽車平台戰略經歷了單車型開發、平台開發、平台精益化和模塊化進程。汽車製造商通過擴張和兼并，擁有了更多的汽車平台，梳理現有汽車產品，對平台進行整合以及精益化，並在精益化的基礎上對平台構建進行模塊化構建。全新的模塊化平台，將進一步降低研發周期和風險，成為未來汽車生產發展的方向。

從20世紀80年代平台概念的誕生，到20世紀90年代平台戰略的興起，至2010年全球九大跨國車企（通用、大眾、福特、豐田、雷諾日產、PSA、本田、菲亞特和戴姆勒）己擁有了175個平台。各大跨國車企開始意識到進一步削減平台數量，擴大單個平台的車型覆蓋率，提高平台規模效益是未來平台化發展的不二選擇。到2020年九大跨國車企計劃將平台削減至1 /3，並且紛紛將大規模生產的車型集中在關鍵幾個核心平台上。通用汽車宣布到2018年平台將從2010年的30個削減到14個，每年由此可節約成本10億美元。

以下選取大眾、通用、福特、豐田平台，對比分析其平台戰略差異性，見表1。

總體上，4個整車企業（OEM）未來發展方向都是削減平台數量，發展核心平台，並增加核心平台的產量，給出其他平台整合到核心平台的機會。

中小型車是世界乘用車平台化的主要對象，OEM基於中小型車平台縱向開發車型也成為趨勢。在跨級平台化中，四大OEM通用、福特、豐田、大眾都會基於中小型車平台開發SUV和緊湊型MPV，也會使用緊湊型車平台開發跨界車。

目前各大OEM把重點放在平台內模塊的共享和全球柔性生產。模塊化平台將有效減少汽車部件成本與固定投資，縮短工程時間，並支持更多車型。大眾是平台模塊化的領跑者，著力發展NSF，MQB，MLB，MMB四大平台，未來大眾AO級車到D級車與SUV，甚至於跑車，都基本來自這四大平台，以實現不同旗下品牌下車型平台共享。

對於平台內模塊的共享，其實質也就是平台產品開發的產品群一次規劃，而車型分步開發的模式，以實現零部件共用化與產品個性化的最佳平衡。全球車企平台開發的最新模式基本分為3種：（1）以大眾MQB和MLB代表的「模塊化平台」，核心是實現跨車型、跨產品區隔；（2）以通用和豐田TNGA為代表「產品架構性平台」，追求細分區隔內產品的最優化；（3）以馬自達SKYAC-TIVEE技術為代表的「泛平台」，由於企業產銷規模小，因此更加追求工廠設備等基礎設施的共用。其中「模塊化平台」解決方案最具代表性。

二、汽車平台模塊化特點分析

1.大眾MQB模塊化平台

MQB即橫置發動機模塊，包括了大眾集團目前橫置平台的所有小型、緊湊型和中型車。由圖1的MQB模塊化平台演變過程可以發現大眾集團的平台化發展有3個階段：第一階段按照車型等級開發不同尺寸的平台，但平台的通用化存在局限性；第二階段藉由MQB模塊化平台，這些不同市場定位、不同尺寸的車型可以實現共線生產，有利於降低生產成本；第三階段深度模塊化，即以模塊為主，實現所有級別車型開發的協同合作，進一步促進車輛的標準化和定製化。

（1）技術分析。MQB模塊化平台從最初開發就把變化作為設計的前提，儘可能減少零部件種類。採用MQB同一模塊平台的車型，能夠共享相同規格的發動機、變速器及空調等總成，零部件通用化比例可達60%；另一個特徵是能夠適應未來動力傳動系統的多樣化。車身的設計考慮了支持多種動力傳動系統，使同一車身構造可以搭載多種動力傳動系統；此外，MQB平台還導入了眾多輕量化技術和電子新技術。

從圖2大眾MQB平台的主要技術特點可以看到，該平台的基礎（核心要素）就是相對不變的發動機模塊位置，即油門踏板到前輪中心的距離是相同的，發動機安裝傾角也相同，在此基礎上，前懸（車頭到前軸的長度）、前輪距、後輪距、軸距、後懸等都是可以調整的。而通過發動機的模塊化，發動機缸芯至輪心點的間距從原來的36種減少到2種，即分別對應普通發動機和高性能發動機。與此同時，後軸的支撐位置也實現了標準化，無論是多連桿或是拖曳臂，支撐位置都是相同的。

MQB模塊化平台搭載的發動機，無論是汽油機還是柴油機，3缸、4缸或是5缸，安裝傾角均為向後120，此舉使得發動機安裝位置可向前移動40mm，前橋向前移動53 mm，從而前懸可縮短13 mm，增加了設計的自由度，還能滿足歐VI發動機的搭載需要。同時也引入了發動機模塊的概念，除了汽油發動機模塊（MOB，如EA211系列）和柴油發動機模塊（MDB，如EA288系列），MQB平台還能搭載多種新型動力系統，例如天然氣、混合動力和純電動系統。

（2）經濟性分析。MQB模塊化平台通過模塊化的應用，降低了開發設計和製造成本，但通過採用高配置，實現了新車的溢價。新的平台共享開發模式，有助於減少部件開發工時，以便將資源集中於達成嚴格的排放法規和安全標準並削減成本。其意義不僅限於車型開發平台，還是一種新的生產方式，通過建立一個標準化的、可互換的MQB平台，集團可以在其生產線上製造不同品牌的車型，在降低單位成本的同時，還可以縮短新產品上市周期，發揮旗下眾多品牌的協同效益，以便快速應對全世界各地不同區域市場的需求變化。日後有望達到以下目標：單車成本降低20%、固定資本開支降低20%、每款車工程開發時間縮短

30%、顯著減輕車身重量、減少排放。

2.雷諾日產CMF模塊化平台

雷諾尼桑CMF，即「通用模塊化平台，起始於2009年5月，目標是整合現有的C和D平台，完成14款新車的開發。圖3為整個CMF模塊化平台演變過程。

（1）技術分析。CMF1平台中，汽車被分成4個模塊，包括發動機艙、乘員艙、前部底盤和後部底盤，再加上電子電氣（E-E）架構，日產稱這種方法為「4+1大模塊」。如圖4所示，每個模塊內有不同的配置，然後根據車型的不同，將它們組合衍生出從小型車到豪華車乃至SUV車型，可以有50餘種組合方式。

以電子電氣E-E架構為例，原先在日產內部的通用性有很大局限性，內部的車身設計與電子電氣設計部門之間也缺乏充分的溝通。日產的車速調整和AC壓縮機控制原先都整合在發動機控制單元（ECU）之中，而雷諾的整車則採用其它的控制單元，CMF1平台將使兩者統一在了標準的整車控制模式之下，即實現了通用化。此外，原先不同的平台採用不同的饋電開關電機，今後將採用相同的模塊電機。而原先根據不同車型開發的座椅骨架也整合減少到6種可覆蓋雷諾和日產的全部車型。

與此同時，取代現有B平台的CMF2計劃也己啟動，主要用於未來小型車/緊湊型車，並且考慮了與CMF1共用某些模塊，其中可能包括儀錶板模塊，從而打通CMFl與CMF2的阻隔，真正擺脫個別車型最優化的設計理念，實現產品群的最優化設計。

（2）經濟性分析。在未導入CMF之前，儘管雷諾和日產自組建聯盟之後就啟動了共用平台計劃，但由於主要目標市場的差異，許多車型不得不在共用平台的基礎上修改設計，導致專用件越來越多，共用平台的效果難以體現。雷諾日產通過導入CMF，中期計劃將此前聯盟相應車型的共用化率從7%提高到50%左右。單就日產而言啟用CMF平台設計理念之後，零部件跨車型和跨平台的共享程度會大幅提升，零部件通用比例將達到80%左右，是之前數據的兩倍左右。CMF平台理念能夠起到降低開支、容納最新技術的作用，其可以降低開發成本30-40%左右，而零件採購成本也將隨之降低20-30%左右。根據計劃，日產將在2016年前推出51款新車，在全球取得8%的市場份額，並實現8%的可持續性經營利潤率。

3.標緻雪鐵龍EMP2模塊化平台

2013年初，PSA集團正式發布了全新的EMP2模塊化平台，即EfficientModular Platform 2（高效模塊化2#平台）。如圖5所示，EMP2整合了PF2與PF3平台的緊湊型車與中高級車。

（1）技術分析。EMP2平台的前半部分是固定不變的，後部則有很大的靈活性，可自由調整駕駛座高低、後部地板的長短、軸距及其他部件的尺寸，後懸架有多連桿和扭力梁兩種可供選擇，由此可生產轎車、MPV，SUV以及跨界車等多種車型。該平台除了搭載傳統的汽油和柴油發動機之外，還可採用壓縮空氣驅動液壓電機加上傳統內燃機的混合驅動單元。此外，EMP2模塊化平台還可以使不同懸架、電子設備、發動機、動力總成等多種配置自由組合。

EMP2平台大量應用高強度鋼和鋁合金等新型材料，相比老款平台可減輕車身重量7080kg。並採用發動機起停系統、電動助力轉向減少動力損耗，可變進氣格柵和底盤護板可減少風阻，低滾阻輪胎降低滾動阻力。隨著無鉚釘式鉚接技術的發展，近年來出現了鋁製和鋼製相結合的平台形式，EMP2平台的部分零件就是採用鋁材和鋼材的複合材料打造，而這樣的設計帶來的效果自然就是大幅度降低平台車型的重量。

（2）經濟性分析。EMP2平台能夠降低22%的COz排放量，而作為一款模塊化的平台，大量的平台車型產量極大地分攤了鋁製材料的研發和製造成本。EMP2模塊化平台實現了更多車身部件的通用，擁有了更好的靈活性與適應性，可以更快地研發出多種不同屬性的車型。所以雖然PSA集團前期投入大量資金研發此平台，但未來研發更多新車時就可以大大縮短研發時間和成本，同時進一步滿足不同市場消費者的需求。根據PSA集團與通用汽車公司的合作協議，未來通用集團歐洲子公司也將採用EMP2平台生產多種車型以節約新車型開發成本。

4.新能源汽車平台

國外汽車廠商大多會基於現有汽車平台開發出新能源汽車，以盡量減少開發投入。

大眾己啟動插電式混合動力模塊化戰略，其最大優勢在於它能以極低的成本適用於不同平台打造的車型，通過這樣的平台大眾將提供多款應用新能源技術的電動車型。大眾的模塊化平台戰略將會基於現在的3個平台打造，分別是MQB發動機橫置平台、MLB發動機縱置平台和MSB跑車豪華車平台。大眾設計研發的發動機和電動組件模塊將會被應用在這3個平台上，在未來既生產傳統車型又生產電動車。目前，大眾集團己經發布和上市的電動車括E-up，E-Golf、保時捷918-Spyder、保時捷PanameraSE-HIybrid和XLl。2014年將會有包括奧迪A3、SportbackE-Tron等至少6款電動車亮相或上市。

豐田未來汽車產業發展的趨勢及方向是搭載全新電動機和鏗離子電池的FT-EV電動車、採用外插充電式混合動力技術的Hi-CT、及運用先進混合動力技術研發而成的運動型跑車FT-HS。新一代普銳斯將基於豐田全新的TNGA平台。這一平台可以容納多款不同設計要求的車型，且降低整車的重量。

目前福特新能源車主要基於福特C系列中級車平台，該平台下目前有福克斯車型4款、C-VIAX車型4款、Kuga與Escape兩款車型。

國內在新能源汽車平台化方面與國外還有一定差距，完整的平台化概念還沒有在國內形成，導致完整的動力系統集成和電動車平台難以建立。各方面的因素綜合起來，制約了我國在電動汽車方面的發展。

底盤方面，相比國外各大整車廠為電動汽車開放構建了全新平台，如Volt電動底盤，本田純電動及Plug}n平台，我國合資品牌傳統車大多基於國外平台，缺乏底盤自主開發，而電動汽車大多在傳統車上進行改裝，無電動汽車平台化發展概念。目前只有上汽、一汽和東風汽車公司有計劃開發電動汽車底盤架構。

電池方面，電池成組技術是電動汽車產業化發展的關鍵。雖然國內對電池成組技術有了越來越深的理解，但車輛電池行業中注重的主要還是單體電池的研究，對於電池成組之後的性能沒有太多的關注。究其原因，是因為成組電池的關鍵技術沒有解決，包括成組電池的管理，成組電池的統一評價規範等。目前看來國內成組電池技術發展還需要較長一段路走。

三、平台模塊化趨勢應對策略

通過分析以上各大車企平台演變以及模塊化技術與經濟性的特點，發現模塊化平台趨勢的構建必須有新技術支撐和一定的經濟性條件。我國汽車廠商在應對平台模塊化趨勢的過程中，以下3個方面是需要關注的。

（1）產品開發模式變革。國內相關企業需要建立全球化的大視野、長期可持續發展的戰略眼光。對汽車平台模塊化的認識，不能僅停留在少部分零件的共用，而是需要對現有產品平台進行升級，加快技術研發，改變單一車型開發的老套路。大量開發驗證工作需要前移，必須提升商品企劃、產品研發、採購等等核心部門的水平和實力，而能夠提升產品獨特個性和附加值的電子技術大量導入，也將有利於汽車企業向高科技、高附加值產業的轉化升級。

（2）採用共用架構和分步開發。一些國內整車企業年銷量較少，不具備模塊化的條件，所以可以採取共用架構和分布開發策略。實現體系層面的通用化，即車身基本結構的通用化，只是因車型的差異而改變衝壓件大小和板厚，也就是共用架構。從企業規模和經營資源實際出發，追求產品的「形似」以降低工廠和設備投資，並在此基礎上實現零部件通用化，實現提升產品總體收益。同時，分步開發導入的策略，成熟一種就導入一種，並逐步切換，分階段性完成總體技術和產品的換代，降低了技術風險，提高了資金效率。

（3）實現平台技術共享。國外的一些大型車企年產量巨大、車型豐富，獨自開發模塊化平台的確具有一定的經濟性，但是相比之下現在國內的汽車企業雖然數量眾多，但是每家車企的銷量有限。本土的自主品牌需要聯合起來，不能偏安一隅，滿足過時的車型技術或平台技術，而要對其進行共享，互相取長補短。部分有一定規模和能力的企業，應積極帶動國內車企平台技術的發展，促成合力，並積極打通產業鏈，聯合零部件企業進行零件模塊化技術開發，以減少新車型開發成本。

四、結語

未來，汽車平台模塊化開發依靠其成本和新技術導入優勢，必將擁有更大的發展空間。從各大跨國企業汽車平台演變過程來看，中國整車企業對其單車開發或平台構架進行單純模仿並非長遠之計。我國的自主品牌汽車廠商應該制定出符合自身特點的平台計劃，並向零部件通用化、模塊化的趨勢靠攏，這樣才能縮短開發周期，將更多的資金用於新技術、新產品的開發，提高自身產品的競爭力。

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