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北汽新能源靳曉斌:高端電動車座椅平臺化開發

蓋世直播 2021-09-17 09:28:03

9月16-17日,由蓋世汽車主辦的“2021中國汽車座椅與內飾創新峰會”于上海汽車城瑞立酒店隆重召開。北京新能源汽車股份有限公司極狐產品線內外飾技術經理靳曉斌發表了“高端電動車座椅平臺化開發”的主旨演講,內容如下:

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大家好,今天給大家講的這個題目是《高端電動車座椅骨架平臺開發》。我在這個行業今年是第15個年頭了,差不多有9年時間是在供應商做骨架平臺,剩余時間是在主機廠做座椅平臺開發。

今天講這個題目,為什么前面加了“高端”呢?電動車板塊實際上發展的時間不是很長,而且高端電動車在我們這個行業里面也是最近幾年才得到了市場的認可,尤其是新造車勢力對我們產品顛覆性概念的提出,也得到了消費者的認可,所以我講的題目在前面加了“高端”兩個字。

今天主要講四個部分,首先講一下座椅平臺化簡介。座椅平臺化也是老生常談的話題了,從燃油車開始,已經有好多企業做的很好了,但是自主品牌相對合資品牌來說還是有些落后,不過這幾年追趕,尤其有些企業,像長城、吉利追趕還是很快的。到了電動車板塊,實際上這一兩年車企才開始往平臺化方向發展。當然平臺化也是汽車發展的必然結果,會給整車開發帶來巨大的好處,也是各個車企的一個重要戰略。

首先,講到座椅平臺化我們會想到其他幾個概念,通用化,模塊化,標準化,這幾個概念基本上都是相輔相成的,講平臺化離不開通用化,也離不開模塊化,也離不開標準化。用戶可能看到很多外觀很漂亮的座椅,實際上它是在一個座椅骨架平臺上開發出來的,搭載了很多模塊化系統,像腰托,通風,加熱等模塊。

第二,簡單說一下新能源汽車座椅平臺化現狀。座椅平臺化也是秉承了燃油車的趨勢,各大車企也在推座椅平臺化的戰略。下面這個圖片是極狐品牌推出的IMC平臺,這個平臺在開發初期就制定了明確具體的平臺化策略,座椅也是其中一部分,是作為公司一個戰略去推進的。

終端用戶對自主品牌高端化在逐步接受,高端電動車是新能源汽車未來技術革新的前沿。以前自主品牌要想在整車上面搭載新的技術是很難的,用戶是不太認可的。前幾年各個車企也都推出了自己的高端車型,實際上看銷量都不怎么好,這幾年隨著一些高端電動車推出以后,大家接受程度還是逐步提高的,像蔚來、理想整車銷售狀況還是非常好。

實際上高端電動車能被接受,大多都是通過差異化設計去吸引消費者的。一個品牌一旦獲得了客戶的認可以后,平臺化就是下一個階段重要的工作了,這樣才能幫助企業節省開發成本,縮短開發周期。

自主品牌座椅平臺化起步較晚,雖然座椅供應商一直在做座椅平臺化工作,但是主機廠,據我了解,尤其是自主品牌,也就是近五六年的發展歷程,尤其電動車板塊,最近兩三年才開始做座椅平臺化的戰略開發。

第三,新的座椅骨架平臺化概念引入。

我們當時做座椅平臺化引入了兩個概念,一個是座椅平臺化分級,像C-NCAP分了五星,我們對座椅平臺化也進行分級,主要是讓企業管理層看清我們在這個行業的位置,制定明確的發展目標。我們當時根據平臺化程度做了五級劃分,首先是核心件通用化,核心件通用化以后,其他還是不同車型和不同零部件,這個我們作為一級。我在長城的時候當時做了核心件資源整合的工作,讓核心件先做到平臺化和通用化。二級是座椅框架的重要零部件和核心件做平臺化,座椅的寬度,調節行程可以針對不同車型做適應性調整。三級是骨架完全平臺化通用化。四級是造型不變,只對面套和色彩紋理做變化。五級是座椅從一個車型到另外一個車型,不做任何的變化。

目前整個行業的水平在3-4級,極狐品牌的座椅平臺化目標是三級以上,實際上前兩款車型阿爾法T和S是做到了四級,只對面套做了適應性的變化,對應整車內飾風格的變化。目前極狐也是規劃了很多車型,我們有運動款座椅,也有普通座椅,但都實現座椅骨架的完全平臺化。

第二個是座椅平臺化路徑,這涉及到了供應商的選擇,座椅對大部分主機廠來講,都定義為黑匣子件或者灰匣子件,開發工作主要還是由供應商來完成的。這里我們分了幾個概念:

橫向型平臺化概念,因為不同的主機廠車型定位都是不一樣,尤其傳統車企有低端車,有中端車,有高端車,這種情況下,一個座椅骨架平臺很難覆蓋所有車型,所以采用橫向平臺化路徑更符合整車廠的實際情況,高端車型用高端供應商,中端車型用中端供應商,低端車型用低端供應商。

縱向型平臺化概念,這個平臺化路徑對應的供應商比較固定,比如說長城有諾博座椅供應商來支撐,是比較適合用縱向平臺化概念,這家供應商經濟版,標準版,豪華版的不同平臺來對應不同定位的車型。

輻射型平臺化概念,可以采用高端供應商,用同一個座椅骨架平臺的經濟款,標準款,高端款來對應不同定位的車型,比如說李爾,延鋒都有類似的平臺化產品。

通過這種平臺化路徑的制定,統一公司管理層和執行層的產品理念,形成公司戰略,以便更好的推動座椅平臺化的工作。

第四,高端電動車座椅平臺化策劃及推廣。實際上分開講內容是非常多的,我在這兒簡單跟大家講一下開發極狐座椅平臺化過程中遇到的問題,也是跟大家進行一些探討,以便更好的策劃下一代座椅骨架平臺。

座椅平臺策劃一般考慮五個維度:功能、性能、成本、適應性、輕量化。這五個維度可以展開幾十項指標,而且這個過程中還要考慮平臺的迭代周期和未來座椅平臺發展的趨勢。尤其是這幾年自動駕駛進步是非常快的,也出現了旋轉座椅的需求,這個是不是也要納入到座椅平臺化規劃工作當中,這也是我們目前正在思考的問題。

我今天重點講一下我們在平臺化開發過程中遇到的問題,可能對大家也有一些幫助,大概是九個方面:

1、主副駕最低功耗配置為6向電動骨架(含記憶)。

根據座椅智能化發展趨勢,主副駕都需要有記憶功能,這個功能可以實現在大屏控制和手機控制座椅,是未來座椅發展方向。其他的像腰托,腿托,按摩,通風,肩部調節,側翼調節,要具備這些功能的拓展。作為高端電動車,在功能層面的定義上,可以把手動座椅排除在外。

2、合適的Block設定。

這也是車企這幾年比較關注的指標,我們把它定義為,當座椅高度調節到最低的時候,R點到座椅滑軌安裝面的Z向尺寸。這個高度直接影響到平臺的適應性,就是說平臺既要能適應SUV,也能適應轎車,還能適應MPV等不同車型。尤其在開發轎車的時候,因為電動車的電池都在底盤下面,地板也會相應的抬高,與燃油車不同的是車身橫梁會布置在底板上面,這樣相對于燃油車,車內Z向空間減小了。實際上整車定義的時候還要把整車高度往下壓,這樣兩頭壓,就犧牲了座椅空間和人乘坐的空間,這個時候就需要低BLOCK值的座椅骨架來滿足這個要求。我們跟各大供應商都有過交流,行業里面車企對供應商提出把BLOCK值壓縮到170,甚至有做到150,否能實現呢?通過座椅結構變化實際上也是可以實現的,但是根據我們的經驗,不建議把BLOCK做到那么低。為什么?因為這會影響到后排乘員的腳部空間,我們通過計算和實踐檢驗,做到200是比較合適的尺寸。

3、新的電動滑軌電機布置方式思考。

我們在開發極狐產品過程當中發現一個問題,滑軌電機的布置,目前大部分車型都采用中置電機滑軌,正好是臀部下方,這種布置實際上非常影響BLOCK值的定義。這種情況下大部分供應商提出了前置電機的方案,但是會帶來另外一個問題,傳統前置電機會帶來前后滑動過程中噪音比較大的問題。還有另外一個問題,就是座椅滑到最后時,滑軌絲杠外露,我們也去市場做了一些調研,包括奔馳、寶馬、奧迪等豪華車也都存在這個問題,絲杠上面還有油脂容易蹭到人身上。基于以上問題,我們做了這樣一個設想,滑軌電機固定在下軌上,絲杠固定在上軌上,這樣避免絲杠旋轉帶來抖動的噪音,而且可以解決絲杠外露問題。這樣以來,還解決了了另外一個問題:轎車吹腳風道的布置問題,中置電機滑軌方案在電動轎車設計過程中經常與吹腳風道干涉。

4、控制模塊的位置。

以前座椅控制模塊都是放在座椅上,這對座椅影響也是很大,比如模態,線束走向,座椅運輸等。今天大家都講到了域控制器,實際上在極狐品牌上已經開始推行域控制器的策略了。我們的控制模塊是放在車身上的,相信這也是以后做座椅平臺化的一個方向。

5、線束連接方式。

剛才有大眾朋友講到大眾車型的情況,我們目前也是參考大眾的一些做法,就是座椅單獨甩出一根線束,這跟線束集成了座椅所有電器功能的接插件,與車身的線束去做連接,這樣會減少很多后期安裝維護的工作。有些轎車,座椅比較低,很多線束接插件布置在前面,座椅向前調節時,會把大包圍腳墊頂起來,這是我們以前沒有注意到的,所以我們做了這么一根線束與整車線束連接,這樣空間也小,座椅活動也不會影響其他零部件。

6、座椅安裝定位銷的設定。

以前大家看到定位銷都是分布在兩只滑軌上面(或者在前或者在后),如果座椅和副儀表板間隙留小了,就是容易發生座椅與副儀表板摩擦異響,我們是定位銷放在一條滑軌上面,這樣可以保證座椅和副儀表板間隙做到10mm以內。由于極狐是鋁車身,座椅安裝支架是鋁擠壓件直接鉚接到車身橫梁上,精度很高,沒有用到吸收座椅和車身公差的螺母盒結構,直這種也有利于座椅平臺化和與周邊零部件的尺寸鏈的保證。

7、安全帶BUCKLE位置的設定。

這是我們目前還沒有實現的,但是未來的平臺做了規劃,就是將BUCKLE固定在側邊板上面。這樣BUCKLE會隨著座椅調節一起動,方便乘員使用,減少BUCKLE與座椅摩擦異響。

8、骨架關于自身對稱設計,最大程度減少零部件種類。

實際上供應商也關注到了,為什么這么去做呢?我們之前跟一位Tesla同事做過交流,Tesla他們有一個理念,他們希望汽車上面零部件種類越少越好,實際上對稱設計就可以最大程度解決這個問題。如果把主副駕駛功能定義成一樣,座椅平移就好了,而且我們現在也在策劃把按鍵放在門板上面或者其他的地方,讓主副駕共用一套座椅變得更容易。

9、座椅骨架寬度的定義。

這個涉及到的概念比較多,它的寬度不光是影響整車內部尺寸鏈的布置,實際上還影響到了座椅鞭打性能,目前各個主機廠和供應商都在追求鞭打高分。實驗數據表明,座椅骨架設計窄了,對鞭打得分是不利。我們設計的時候,定義鞭打得分在4.5分以上,為了保證這個得分,我把座椅靠背寬度定義為420mm,最終的試驗表明,我們的定義是正確的。當然這個過程當中,我們也有沒考慮到的地方,就是遠端氣囊,這會增加座椅整體寬度和副儀表板的寬度。

我今天講的東西是比較具體,也是我們在產品開發過程中的一些思考和想法。希望會后能跟參會的專家和前輩做交流,以上就是我的演講,謝謝!

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