东风eπ007轻量化高性能车身

东风“量子架构”是全栈式自主研发的全新一代智能电动架构，是全数字化、高拓展性的机电一体化架构。

2024年4月25日，在第四届车身大会上，东风研发总院车身结构设计室经理康洁提到，这一架构具备无忧出行、无惧严寒、极致空间、极致节能、极致安全和不断进化等六大优势，可实现硬件层、软件层、服务层、生态层四位一体，从而为客户提供多样化、全场景出行的解决方案。 

此外，康洁谈到东风奕派eπ01车身的极致安全、极致性能、极致轻量化和极致低碳等四大极致设计。整车安全性能设计涵盖正面\侧面\后面\车顶性能工况，实现C-NCAP五星，并实现保险指数乘员保护G水平；多材料混合应用白车身，利用超高强钢/热成型钢、塑料复合材料和高强度挤压铝型材实现轻量化，同时单车制造阶段碳排放234.7kgCO2/辆。

康洁 | 东风研发总院车身结构设计室经理

以下为演讲内容整理：

量子架构

东风eπ007诞生于东风量子架构，是东风全栈自主研发、面向下一代智能化电子架构的杰出之作，具备数字化、高拓展性的一体化特性。其关键点众多，诸如无忧出行方面支持高达1200亿续航、800伏快充技术，以及通过高集成热泵管理系统在零下30度的极端低温环境下，仍能提升续航30%以上，无论车型种类和动力构型如何，均能在平台架构上得以实现。

图源：东风研发总院

在节能方面，轻量化车身与超低风阻设计的完美结合，以及十合一的高压电驱动技术，使得百公里能耗低至十一度电，达到了行业领先水平，主动喷淋技术能够在极限情况下实现自动断电，确保安全无虞。此外，该平台架构在新能源和自动驾驶领域同样具备强大的进化潜力。

高性能车身设计

东风eπ007作为该架构的首款车型，定位于满足Z世代年轻人社交需求的电动C+级座驾。车身尺寸近五米，轴距约两米九，在未来美学、智慧座舱、全域安全和极致性能等方面均有出色表现。此外，该车还搭载了东风多项最新科技成果，包括量子架构和马赫E动力等业界知名技术，以及智能化SOA座舱系统。

图源：东风研发总院

在能耗方面，马赫E的电驱系统最高效率达到94.5%，结合超低风阻系数0.19和低温续航衰减率低至30%的优异表现，使整车能耗水平达到11.9%，在同行业中处于领先地位。

值得一提的是，东风eπ007在推出之初便参加了轻量化会议并荣获十佳车身评选认可，这充分证明了其在车身技术领域的卓越成就。 

关于车身设计，本次将从车身设计的角度，深入剖析其构造原理。其设计理念聚焦于四大核心要素：极致安全、极致性能、极致轻量化与极致低碳。在安全方面，我们综合考量了各类道路场景，涵盖国家法规、企业标准及主流评价体系，将各种工况因素融合其中。通过实施540度全方位无死角冗余设计，我们实现了极致安全的设计理念，确保车辆在任何情况下都能保持稳定的运行状态。

在设计政策层面时，我们基于一个平台架构来设计这款车。设定目标时，我们充分考虑了诸如加速波形、承载力等关键指标，确保它们符合平台的整体需求。鉴于平台可能涵盖BEV、REV以及不同驱动方式等多种车型，我们在设定目标指标时均充分考虑了各种车型的特殊需求。

在设计过程中，我们尤为关注两个关键点。首先，是车体承载路径与三电系统的关联。简而言之，我们致力于将电池系统纳入车体的碰撞系统中，使其作为结构体存在，从而增强车辆的整体安全性。其次，我们致力于优化前舱关键连接点的可控失效模式。我们非常注重产业路径设计，以纵梁主传路径为例，我们首先根据布置方法确定了车纵梁全路径的外扩基本结构形式。基于力学目标理论公式或压迫性原理，我们将设计从段位层面落实到力学性能层面。在全路径设计中，我们分别考虑了上、中、下三条路径。

在设计每条路径时，我们预先设定了其所承载的力，以便有针对性地设计每个段面的具体结构，包括断面形式、材料选择以及料厚等。同时，在规划过程中，我们特别关注如何合理布置全路径，以最大程度地保留电池包空间，并确保全路径的连续性和稳定性。在50%碰撞测试中，我们主要依赖纵梁和数字梁形成封闭稳定的环境结构，以提升碰撞系统的性能。在此过程中，我们采用了三段式便携模式来实现碰撞性能的优化。前两段依次进行压迫，第三段则进行折弯。关键折弯点的设计充分考虑了弯距变化及结构加强，以实现对折弯点的有效控制。 

在小片碰撞测试中，我们通常采用车体碰撞吸能与车体侧滑两种策略相结合的方法。由于小片碰撞时车体的吸能占比相对较低，因此更多地依赖于整个车体抵抗变形的能力。A柱区域因造型限制无法做得过大，因此我们对其结构进行了特定的加强处理。例如，我们要求整个截面设计至少能够承受100千牛以上的力，以避免折弯和不必要的压溃。同时，A柱下端结合了铝挤压型材的应用，以提高其变形能力。在侧碰角度方面，我们特别关注柱碰性能的达成。与以往不同，现在我们更多地将电池包与整体结构作为承载路径和承载体，共同参与碰撞吸能过程。最终，通过优化结构承载性能及约束性匹配，我们实现了碰撞性能达到目标要求值。

在侧碰测试中，我们尤为关注柱碰的两个关键点。首先是提高柱碰抵抗变形的能力，因为其吸能空间相对较小。其次是确保在抵抗变形后，能够连续稳定地将力传递到其他部位。这两个关键点均可通过优化门槛梁与电池包配合的断面来实现。在东风eπ007车型中，我们采用了独特的门槛梁设计，内部采用1200GPa轮毂压。同时，中间部分采用了类似飞机蜂窝状的铝制吸能结构，以最大限度地提高门槛梁的抵抗变形能力。此外，我们还设计了特定的桥接键，以确保侧碰力能够顺利传递到座椅横梁之上。最终，经过全面测试，该车型达到了既定的五星安全标准，其性能评分在行业内处于领先水平。

东风eπ其他性能特点

首先，其模块化设计是一大亮点。这种设计思路，从平台角度出发，将车身的不同模块作为差异性搭配组合，以满足不同车型的性能需求或产品需求，从而最大限度地提高了通用化率，降低了成本。我们的目标是在此架构内实现90%的通用化率，架构间也能达到72%的通用化率。

在整体刚性方面，弯扭模态维持在43至44赫兹的水平，而扭转刚度在带电池包的情况下约为三万一，若去掉电池包，则约为两万八。在提升整体刚性的过程中，我们主要关注结构环、接头和断面三个层次。其中，结构环作为环状结构理论的基础，我们尤为重视，针对车身的环状结构设计进行了深入研究和优化，特别是对于高敏感的C环、D环进行了特定的加强措施。

在材料选择方面，我们经历了从多个板材拼焊结构到塑料结构的转变，这种转变不仅带来了轻量化的效果，也优化了装配效果，并在成本上实现了更好的控制。我们采用了含30%长玻纤的材料，旨在打造优良的刚性和韧性，同时平衡零件外观质量，确保表面无浮纤现象。

此外，我们高度重视低碳环保的理念。作为国家级的汽车制造商，东风积极响应国家双碳策略，从低碳供应链、低碳生产、低碳交通和循环经济等多个方面着手，力求实现低碳效果。

图源：东风研发总院

在低碳供应链方面，我们启动了大废钢产品认证，采用废钢比例达到40%的先进高强钢，总碳排能减少66公斤。在东风eπ007这款车中，废钢比例应用约20%，单这一项就能使单车的全生命周期减碳达到44公斤左右。在低碳生产方面，我们优化了冲压工艺，提高了材料利用率，不仅降低了材料成本，也实现了绿色制造。涂装方面，我们采用了环保的水溶性材料，同时通过工艺调整，节省了一个烘干炉，能耗节约了2%左右。在焊装方面，我们采用了中频刺声焊接技术，使焊点强度的质量合格率达到99.8%以上，既为高性能车身的实现提供了基础，也实现了节能环保，减少了焊接飞溅。

从整个生产角度来看，我们通过绿色能源、低碳材料和低碳制造等措施，有效控制了碳排放。经过统计，东风eπ007在单车制造阶段的碳排放仅为234.7公斤，远低于行业平均水平。在低碳交通方面，我们通过降低车身重量，减少了能源消耗，白车身减重达到48.6公斤，单车全生命周期减少碳排放214公斤，数据十分可观。

（以上内容来自东风研发总院车身结构设计室经理康洁于2024年4月25日-26日在第四届车身大会发表的《东风eπ007轻量化高性能车身》主题演讲。）