五星電動安全是怎樣煉成的——DENZA騰勢研發副總裁解讀百萬公里測試

作為中國首個專註於新能源汽車的品牌,DENZA騰勢電動汽車在今年四月的北京車展上橫空出世,引起了業界的轟動。而伴隨著掌聲的還有疑慮,電動汽車安全已經成了行業人士和消費者共同關注的話題。作為經歷近四年傾心打造,結合了戴姆勒和比亞迪雙方精華的騰勢,究竟能否建立市場對電動汽車的信心?我們不妨通過中德研發副總的解讀,從騰勢千錘百鍊的嚴苛測試過程開始探究。

史維特:騰勢是戴姆勒第一輛在德國本土之外從零開始研發的汽車

2010年, 現任DENZA騰勢德方研發副總裁史維特(Frank Schweickhardt)當時還在北京做賓士C系和E系的系統研發和本地化工作。接到為騰勢底盤設計做支持的任務後,他與來自戴姆勒的第一批18名工程師一起來到深圳坪山的六角大樓,與比亞迪工程師共同探討騰勢的設計並建立了騰勢初期的研發團隊。在接下來的三年中,騰勢的研發就在德國和深圳兩地緊密推進。史維特在德國進行騰勢的研發工作,並多次往來於德國和深圳之間。

回憶起公司創立之初,史維特說:「第一次聽到騰勢這個新能源汽車項目時,它就吸引了我。這是一個從零開始的公司,像一家創業公司。我們從概念車到量產車,再到高強度測試,經過4年時間的工作,建立了品牌並發布了產品。這真的很有趣,我們不只是在打造一款優秀的汽車,也在建立獨特的公司與文化。」

在工作方式上,史維特覺得中國人和德國人非常不同。他對中國同事的印象是非常有活力、積極主動、在快速思考後直接行動。而德國人則習慣於提前思考、制定詳細計劃,然後付諸行動。他覺得這是很有趣的結合:「這兩種工作方式的結合是一個相互優化的過程,最終形成了一種騰勢的文化。現在我們已經不再說戴姆勒工程師和比亞迪工程師,因為我們都是騰勢工程師。」

說起騰勢的測試,他透露:「我們是在用梅賽德斯-賓士的經驗和技術來測試騰勢。」在德國,賓士有成熟的測試中心和基礎設施,裝備精良。而在中國,研發團隊首先要面對的挑戰是騰勢需要從頭建立這些測試條件,這為初期的測試工作帶來了不小的困難。但最終,研發團隊尋找到或者重新建立了理想的設施,並根據騰勢的測試要求,開始使用梅賽德斯-賓士的經驗來進行測試。從南方的高溫高濕環境,到內蒙古的嚴寒環境,騰勢的高強度測試項目遍布中國各地。

艾鳳傑:我們的目標是做一款中國市場最安全的電動汽車

與史維特並肩作戰的中方研發副總裁艾鳳傑也於2010年加入合資公司,同樣從負責底盤開始參與騰勢的研發工作。談到中德雙方的合作,他說:「德國同事給我最深的感觸就是他們對技術的執著、認真的態度,哪怕稍微有一點偏差也不行。而汽車是一個講究團隊性的工作,在這幾年從陌生到融合的過程中,我一直覺得我們的團隊是最優秀的。」

騰勢是第一款戴姆勒真正在海外研發的車型,合資公司50:50、技術對技術的特性是和其他合資公司相比最大的區別。因為與其它合資公司做海外品牌的國產化不同,騰勢真正從零開始,從草圖到建模、模擬、出樣件,從零部件測試到系統測試、整車測試,走的是一條紮實的正向開發之路。

「我們的目標是做國內市場最安全的一款電動汽車,這是騰勢一直在倡導和堅持的。」艾鳳傑眼神堅定的表達了他對騰勢的品質定位。從實際表現來看,第一款騰勢電動汽車沒有辜負他們的努力。近期,騰勢在中國汽車技術研究中心(CATARC )試驗室,成為第一個按照現有評價規程進行C-NCAP試驗並達到5星分數的電動汽車車型。「國內以前沒人碰過電動車,因為電動車比較沉,拿到五星非常不容易。」艾鳳傑自豪的說。

而測試對於整個汽車研發來說相當於客戶,測試團隊要從客戶的角度對騰勢進行一系列嚴苛甚至無情的「考試」。為了最大限度保證車輛在極端工況下對乘客的保護,騰勢的很多安全測試要求高於國標,甚至高於歐標。並且,除了按照國內的碰撞標準進行測試之外,騰勢還增加了側柱碰、翻滾實驗、火燒實驗等來提高品質標準。

為中國市場本土化德系測試體系

DENZA騰勢在測試階段的研發車輛已經超過100輛,進行了超過120萬公里測試。騰勢的整車測試涵蓋了耐久實驗、腐蝕實驗、車隊實驗、環境適應性實驗、碰撞實驗。測試的地點是遍布在中國8個不同氣溫環境的城市,比如低溫、高溫、濕熱、灰塵等不同的路面去做實驗。

作為一款正向設計的電動汽車,騰勢需要從零開始定義測試標準。為此,DENZA騰勢的測試不僅要依照賓士德國的標準保證品質。在整個研發過程中,戴姆勒在德國總部的工程師遠程參與車輛研發,並定期來到深圳進行測試模擬、測試準備工作和規格設計說明等項目研討。

在測試流程方面,參照賓士標準,騰勢建立了自己的標準,並通過細化的安全驗證方案來保證整車的安全。首先,從電池、零部件層級開始,每一個零部件都有一個技術標準,而每個標準都是通過中德雙方去討論決定,並通過邊測試、邊研發、邊驗證的動態測試方式,最終形成更適應中國市場的騰勢標準。在驗證環節,騰勢也定期邀請賓士德國的技術人員進行階段性整車試驗和路面試駕,對車的狀態進行整體評價,並對前期發現的問題進行驗證,從而對下一輪測試提供輸入。

為了更好的兼顧適應中國市場和保持戴姆勒品質,在整車的設計和測試上,騰勢針對中國市場設定整車設計初始值,保證整車重量、整車操控性等方面適應中國市場特點。同時為保證驗證的精確性,將初始值數據送往賓士在德國的實驗室進行模擬測試,並在德國標準的基礎上做本土化改進。而在道路測試項目上,雖然測試團隊不可能把德國的路搬到中國來,但他們通過採集德國的路譜系,在中國找一個類似的路,按照德國的標準去做實驗。

引導建立行業標準的碰撞測試

2014年7月,騰勢按照C-NCAP的碰撞標準,得到了五星成績。而作為國內第一款進行這一測試的電動汽車,DENZA騰勢也在建立著電動汽車的碰撞安全標準。

在碰撞測試中,由於電動汽車的車身較沉,撞擊時的能量較大,達到測試標準很難。而騰勢為自己定的測試標準是碰完的電池包拿出來,還能正常使用。為此,在戴姆勒模擬、碰撞安全尖端技術的支持下,騰勢研發團隊為電池提供保護的鋁合金框架結構經過了幾輪優化,包括碰撞、模擬、結構設計等。

傳統汽車吸能更多靠前艙,騰勢則不同。它的底盤位置是外面包裹著鋁合金框架結構的電池托盤。這一特殊的電池托盤設計為達到更優的能量吸收和碰撞力傳導路徑創造了條件,是整車碰撞安全理念的一部分。它能夠傳導不同方向的撞擊力,並通過變形吸收能量,保證這些碰撞不會傷害到內部電池單體。

另外,在國標要求之外,騰勢還按照賓士在歐洲的標準加入側柱碰,模擬實際撞車發生時車輛碰到一棵樹或者電線杆的情況。在測試中,側柱撞擊了騰勢車身中部的重量集中點,電池沒有被損傷。電池托盤吸收了所有的碰撞能量,而且車身在撞擊後沒有前後歪斜,顯示出騰勢車身設計近乎50:50的前後配重,是良好操控性的保證。

作為第一款按照C-NCAP標準進行碰撞測試的電動汽車,騰勢解決了很多新的行業性安全課題。例如,目前只有傳統的燃油車的碰撞測試評分指標和程序,但是怎麼監控電動汽車的電流在碰撞的過程當中的情況?騰勢使用了電能安全監測手段,測試電路各個節點在碰撞測試中的有效工作情況。通過跟相關機構的合作,這些實踐將會引導整個行業在這個領域中的探索。

超越極限的低溫性能測試

2012年冬,騰勢在內蒙古牙克石零下40度的低溫環境中進行了第一次測試。對於電動車而言,零下40度的氣溫可以說超越了使用極限。在這樣的溫度下,電池充放電很困難,即使國外高端品牌電動車,也鮮有在這樣的嚴寒下進行測試。更有意思的是,在測試現場,測試員的手機都因為溫度過低而無法開啟,測試組租用的兩台後勤燃油越野車,也因為在低溫下凍了一夜後,第二天早上打不著火。而在這樣的殘酷環境中,騰勢卻可以正常啟動和駕駛。與之相比,進入北京新能源汽車目錄的標準,只要求進行零下15度的測試,對於騰勢來說,這個要求非常輕鬆。

而電池的技術水平不僅體現在低溫下的性能,還體現在另一個極端環境——高溫中的超常表現。騰勢在海南進行了與牙克石相同的實驗項目,測試DENZA騰勢在高溫下的性能,續航里程達到了300公里。並在高低溫下與各種充電櫃進行充電實驗,有比亞迪、騰勢、國家電網的充電樁以及家用220伏電源等四種,表現都很穩定。

另外,騰勢還在牙克石測試場超過30度的雪地坡道上進行爬坡測試,考察車輛ABS和ESP的功能。為了達到最高實驗標準,DENZA騰勢使用夏季輪胎進行此項測試。以80公里的速度進行70度雪地道路轉彎,這一次,兩台燃油SUV車再次甩出路面,而騰勢正常通過。體現了騰勢ESP及整車的優良調校。另外,騰勢還要進行「越野」測試,模擬在正常道路行駛中,遇到什麼緊急情況,衝下路基開到草叢裡的極端情況。

以消費者為中心的設計和測試原則

消費者在駕駛汽車時,經常會有一種感覺車輛哪裡令自己不舒服,但說不出究竟是為什麼不舒服的情況。而戴姆勒這樣經驗豐富的汽車設計者面對這個的問題時,他們通過長期的實驗數據積累和消費者研究,建立了一套精細化的設計、測試標準,給車輛駕乘帶來最優化的效果。騰勢的設計原則之一就是「客戶沒有想到的,我們要為客戶先想到」。例如,騰勢在這方面的要求精細到對顏色的匹配。大多數消費者都想像不到它有多重要,但顏色匹配好,客戶在駕駛時會感覺到舒適,心情愉悅,在最大程度上降低駕駛疲勞。

而精細化的工作需要大量的時間和人力去研究、實驗、改進。騰勢在這方面的投入可以說是毫不吝嗇,因為他們相信,精良的做工就是要從細節上面去體現。而為了這個品質的期許,研發團隊需要從點點滴滴做起,通過一輪一輪的測試和評價,一輪一輪的改進,一點一點的去靠近設定的嚴苛標準。在這個過程中,想達到設計標準的80%很容易,剩下的20%也要花和80%同樣多的時間去完成。

不過,對於騰勢而言,一切都有可能。作為從零開始正向開發的電動汽車,騰勢具有先天優勢——它可以以消費者為中心進行設計和測試。例如,騰勢可以根據實際需要設計電池容量和安裝位置,使消費者可以擁有高達300公里的續航里程。另外,騰勢寬敞的後排空間以及470升的後備箱容量,都使日常家庭出行的需要得到很好滿足。

考慮騰勢的目標客戶群還包括集團用戶,為了模擬集團客戶的使用情況,研發團隊將生產線上下來的車原封不動,交付第三方進行仿照消費者日常使用情況的實驗,每輪的規模在三十輛左右。在測試驗中,測試方每天夜晚充電,白天使用,晚上回來檢查和總結遇到的問題,比如說軟體上的設定是否需要調整等,然後反饋給研發團隊進行必要的修改。在三輪這樣的精細化測試和調整之後,騰勢才被允許上市銷售。

在電動汽車市場這個新興的領地,面對廣大中國消費者期待中帶有疑慮的目光,騰勢正在用自信的姿態回以最確定的答案:做中國市場最安全的電動車,從來不是一句空頭承諾。從中德兩國工程師團隊的精誠協作,到對自身品質及性能近乎苛刻的追求,再到針對中國市場和中國消費者所做的人性化探索,DENZA騰勢歷經四年打磨,已於今年9月起,陸續在上海、北京、深圳上市,正式接受市場的考驗。

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