底層邏輯改變汽車安全 揭秘理想汽車自研材料

很多人認(rèn)為汽車車身材料強(qiáng)度越高就越安全，事實(shí)卻并非如此。在材料的開發(fā)應(yīng)用中，單一強(qiáng)度的提升可能會(huì)帶來(lái)韌性的下降。理想汽車一直堅(jiān)信高強(qiáng)度、多堆料并不等于高安全。只有將材料的強(qiáng)度與韌性精準(zhǔn)匹配零件需求，才能將車身的安全價(jià)值最大化。

熱成形鋼是車身安全的核心材料，廣泛用于防撞梁、A柱和B柱等關(guān)鍵防護(hù)區(qū)。業(yè)內(nèi)主流的1500兆帕熱成形鋼雖能滿足基礎(chǔ)需求，但強(qiáng)度和輕量化潛力有限。2000兆帕級(jí)產(chǎn)品強(qiáng)度更高，卻因韌性弱、易斷裂，僅能用于車門、防撞梁等非核心部位，如何兼顧鋼材的強(qiáng)度與韌性一時(shí)成為行業(yè)難題。

為破解這一困局，2021年理想汽車聯(lián)合清華大學(xué)啟動(dòng)研發(fā)，歷時(shí)三年推出2000IH熱成形鋼。它既承載2000兆帕級(jí)的高強(qiáng)度，又保有1500兆帕級(jí)的高韌性，能穩(wěn)穩(wěn)適配A柱和B柱等核心承力區(qū)，從根源上降低碰撞時(shí)的座艙變形風(fēng)險(xiǎn)。

2000IH的突破含金量，藏在無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)與打磨里。最終2000IH熱成形鋼實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性能的突破，不僅能在碰撞瞬間抵御巨大沖擊力，還能通過(guò)合理的變形吸收能量，避免材料脆斷對(duì)座艙造成二次傷害。

而針對(duì)MPV車型第三排的防護(hù)焦慮，理想汽車更是打造出行業(yè)首發(fā)的高強(qiáng)高韌6000HS鋁合金，精準(zhǔn)破解這個(gè)難題。這一突破源于理想MEGA（參數(shù)丨圖片）的研發(fā)挑戰(zhàn)，其獨(dú)特造型讓第三排防護(hù)難度倍增，既要達(dá)成88公里/小時(shí)的后碰標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)80公里/小時(shí)），又不能靠堆料加重車身、損耗續(xù)航。

常規(guī)6000系鋁合金韌性夠，但強(qiáng)度差，行業(yè)常用的7000系航空鋁強(qiáng)度夠卻易脆化、難焊接。為解決這些難題，理想汽車集結(jié)中鋁研究院、愛勵(lì)鋁業(yè)等，投入數(shù)百萬(wàn)研發(fā)費(fèi)用，通過(guò)海量仿真與驗(yàn)證，攻克高強(qiáng)度與高韌性難以兼得的材料學(xué)難題，最終聯(lián)合推出6000HS鋁合金。

在電池底護(hù)板這一關(guān)鍵位置，通過(guò)多輪驗(yàn)證與配方重構(gòu)，理想汽車與諾貝麗斯聯(lián)合開發(fā)出了行業(yè)最高強(qiáng)度的6000系鋁合金——LeS6 Ultra。

它的屈服強(qiáng)度達(dá)到傳統(tǒng)鋁合金的3倍，是特某拉使用的高強(qiáng)鋁合金的1.66倍。落到實(shí)車層面，在相同結(jié)構(gòu)與等效沖擊下，LeS6 Ultra的變形量比行業(yè)主流高強(qiáng)鋁減少了30%，抗穿刺能力明顯提升，為電池提供了更極限的保護(hù)。而這背后，是理想汽車主動(dòng)承擔(dān)的高達(dá)70%的成本增加。

不同于傳統(tǒng)燃油汽車，混動(dòng)汽車的油箱主要采用高壓油箱，特別是在復(fù)雜路況行駛時(shí)，油箱存在被穿刺風(fēng)險(xiǎn)，一些車企采用高性能304不銹鋼替代傳統(tǒng)樹脂材料制造油箱，以此提升安全防護(hù)等級(jí)。但試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)即便304不銹鋼，在復(fù)雜路況仍存在被尖石穿刺風(fēng)險(xiǎn)。

不銹鋼行業(yè)認(rèn)為“太極端，不算常規(guī)工況”，304不銹鋼能夠應(yīng)對(duì)絕大多數(shù)工況，已經(jīng)是行業(yè)公認(rèn)最佳方案。對(duì)于行業(yè)看法理想汽車并不認(rèn)同，新的不銹鋼材料需要同時(shí)具備超高強(qiáng)度、超高成形性和超強(qiáng)耐腐蝕能力。

為了實(shí)現(xiàn)三超性能，在接近四年的開發(fā)周期里，理想團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了上百個(gè)材料配方的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，煉了1000多噸鋼，完成近百次試沖壓實(shí)驗(yàn)，180多次腐蝕循環(huán)，300多個(gè)油箱總成的穿刺與沖撞測(cè)試，還經(jīng)歷20多套油箱的整車級(jí)耐久與腐蝕考核。僅開發(fā)成本就超過(guò)千萬(wàn)，比常規(guī)304不銹鋼油箱的成本高出足足6倍。

不同于大部分車企直接采購(gòu)成熟材料的捷徑，理想汽車選擇了與材料供應(yīng)源頭及科研單位聯(lián)合攻關(guān)，從材料配方的底層邏輯入手，通過(guò)大量的仿真模擬和實(shí)物測(cè)試，平衡強(qiáng)度與韌性這對(duì)材料學(xué)中的矛盾體，最終實(shí)現(xiàn)整車安全性能大幅提升。

當(dāng)然，理想汽車的自研材料不只局限于車身，還涉及內(nèi)飾外裝等很多領(lǐng)域，這些雖然增加了研發(fā)、制造的成本，但卻會(huì)實(shí)質(zhì)性的提升車輛在安全、舒適、健康、環(huán)保等多維度的實(shí)際表現(xiàn)。