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汽车是不是越重越安全,新能源汽车需要“减重”吗?

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“汽车是不是越重越安全?”一个有趣又难以解答的问题,可是似乎有不少网友很关心。正确答案究竟是什么呢?实际标题已经给出答案,但解释的并不足够全面;汽车的重量和安全实际有一个分水岭,在分水岭之前是越重越安全,在分水岭之后则是越重越危险。


越重越安全的观点曾被诸多汽车爱好者嗤之以鼻。

可是在合理范围内,这就是正确答案。

因为汽车用钢或铝合金材料的密度是基本一致的,于是在车身尺寸相当或相同的前提下,重量大一些(整备质量高)的汽车在用料方面往往更扎实;比如可以直观看到的防撞部件里的横纵梁的厚度,底盘核心区域的钢板用了几层,之后再参考材料的抗拉强度或屈服强度参数即可大致做出判断。


理论上在材料参数相当或相同的前提下,用料多的汽车总能做到更安全,在碰撞测试中也能得到理想的测试成绩。

所以在一个合理的范围内,汽车确实是越重越安全;曾经的相当一部分国产汽车的测试成绩足以印证这一结论,一些轻盈的合资汽车测试结果相当令人遗憾。当然后续也有产品优化,整体安全性能水平都得到了提升。


可是超过分水岭则是越重越危险,因为材料的强度是有极限的。

车辆的碰撞测试保护能力不仅取决于车身设计和材料强度,同时取决于碰撞瞬间的动量;举个例子,假设用一颗鸡蛋和一颗鹅蛋做碰撞测试,以相同的速度将其推到硬物上,轻一些的鸡蛋可能是不会破的,但重一些的鹅蛋就有可能磕破——即便两颗蛋的蛋壳强度是一样的。原因在于越重的物体在速度相同的前提下动量越大:动量=速度×质量,动量大则会造成更为严重的碰撞损坏;所以想要保证该安全就要保证动量不超过分水岭,那么在速度相同的前提下,只有将质量(即重量)控制在不会“磕破”的范围内。

就目前的诸多量产车和相关测试结果来看,或许超过三吨就很难保障车辆的碰撞保护能力了。

而且实际整备质量超过2.5吨的高端车也鲜有进行碰撞测试的,甚至于近几年里的新能源汽车碰撞测试都很少进行,可是这些车普遍很重。


还是来计算一下吧。

动量的单位kg·m/s,计算公式已经说明。

  • C级燃油车整备质量约2吨,设定碰撞时速为60km/h,动量则为120000kg·m/s

  • C级新能源车整备质量约2.5吨,碰撞速度相同,动量达到150000kg·m/s

多出了30000kg·m/s。

而汽车用钢的强度是基本一致的,目前最高标准是屈服强度2400Mpa,但没有车辆使用;量产车使用的汽车钢最高屈服强度应当为2200Mpa左右;但大多数新能源汽车或燃油车使用的热成型钢或马氏体钢的屈服强度普遍为1000~1500Mpa上下,要注意重点了,重点在于水平相当的两类车使用的汽车钢屈服强度是基本在一条水平线上的。

于是则可以假设两车的车身强度和防撞保护能力相当,那么以相同的速度发生碰撞并且超过车辆可承受的极限,即分水岭,结果自然是更重的车破损的程度越大。


材料的强度有上限,几何结构强度大同小异,毕竟都是汽车。

于是一旦超过材料和结构可承受的动量极限,重车的安全性能则难免令人担忧。

至于有些汽车产品会自称用强度达到2000Mpa左右的高强度钢,然而却没有明确数值是屈服强度还是抗拉强度,抗拉强度的数值天然更大,是比较具有迷惑性的;高强度铝合金的屈服强度实际远低于汽车钢,能达到500~600Mpa已经算是高标准材料了。

关键在于不论是高强度铝合金还是高强度钢,其成本都是强度越高则越高。

可是现在的汽车依然在进行着价格竞争,成本投入空间是相当有限的。


在此前提之下只能给出越重越不够安全的观点,当然依然是主观的,无法去测试每一辆车;但是逻辑上是说得通的。同时整体偏重的新能源汽车重量的增加并不是给底盘多叠加钢板,重量增加主要是因为给汽车用了更多的动力电池;目前的动力电池质量能量密度和体积能量密度都偏低,三元锂相对高,磷酸铁锂电池相对低,能量密度也没有大的突破。

想要让续航里程提升,那就只能加大体积,装更多的电池。

结果只会让汽车更重,重到有些“超重”了。

曾经的少数燃油车在碰撞测试中已经会出现A柱变形甚至断裂的情况,如果以相同标准对“超重车”进行严格测试的话,结果可能会大跌眼镜。


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