在未来，你期待看到汽车哪些突破？哪些所谓皇冠上的明珠被摘下？

我说一下汽车行业的「皇冠明珠」，汽车领域的好东西往往是比较基础的，有很多东西我们看上去突破了，但实际上连最基础的东西都还没有搞定，皇冠上的明珠这个概念其实是一个抽象概念，如何把抽象概念落实到最终用户可以享受到的产品上，是所有我们这些工程人员需要思考的。

汽车工业皇冠明珠之最，其实是汽车的材料，比如本期我们说一个大家最关注的安全领域的东西——有人问老王，有这么多的材料，为啥车辆的ab柱还是以钢为主，用铝不行吗，其他你像钛合金，碳纤维吹的那么天花乱坠的，这些不能用吗？还有新出了很多工艺，你比如一体压铸，都说安全，说好，那么就算其他材料不行，那为啥很少看到用一体压铸钢来做ab柱的？这些新材料，新工艺究竟对于咱们用户实际用车体验有多大提升？买车的时候对于车辆用料我们究竟应该关注那些方面？ 其实这是个复合问题，首先是材料问题，钢铝之争从最开始的发动机缸体，到悬架下摆臂用料，再到车身，一直都是争议话题。但A柱这一块貌似一直没啥争议，但为啥没争议地都用了钢，汽车行业的心路历程你得了解

一、为什么铝合金不行？

因为这条路，有人替你趟过，比如1994年推出的奥迪A8，就造过真正的全铝车身，ASF，根据公开资料显示，这辆车有47个零件采用了挤压铝，占重量的14%，50个铸铝，占15%，还有237个铝板冲压件占71%，在网上找到几张图，反正从画面来看，纵梁这里大概率都是铝合金管状型材，A柱应该也像是用了铝合金。但后来奥迪自己选择了放弃，这是为什么呢？

我查了一下，原因其实很简单，就是铝合金重量-强度比，以及体积-强度比两个参数，都不占优势，也确实明白后来奥迪为啥放弃了，铝合金这玩意儿，强度和热成型钢差太远，比如7075的铝，抗拉强度经过特殊处理后也不过五六百兆帕，屈服强度更低也就是五百多兆帕，随便一个热成型钢就1000兆帕起步。

最关键的是，AB柱这个位置，天生就需要有一定的变形能力，用来吸能，不要觉得中保研64公里碰撞，很多车 A柱不弯就觉得A柱设计不需要考虑碰撞后的变形，马路上多数碰撞都是更快更奇葩的角度，而且A柱B柱不仅要提供足够刚性来保护乘员，还需要非常高的抗扭，尤其侧碰和翻车事故，AB柱承受的载荷是多个方向的。A柱如果用了铝合金，铝的脆性在受外力时容易发生断裂或碎裂，而不是像钢材那样具有韧性，因此，使用铝合金做AB柱，很可能会导致车辆在事故中无法有效吸能，增加伤害风险。如果我们以今天的碰撞标准来审视94年的奥迪A8，是不太可能达标的。

而且根据资料显示，当年奥迪A8在喷漆前30 分钟内，要对整个车身进行 210摄氏度的一个时效热处理，目的是确保车身强度，因为车身有几处使用的6系列合金的型材和板材强度需要加固，这里面的文章就比较复杂了，铝合金热处理之后的复杂度我认为大家应该去了解一下，比如，为什么淬火之后塑性降低，再比如什么是人工时效，什么又是过饱和固溶体中析出，为什么淬火后的铝型材放在时效炉内一段时间，内部结晶会重新排列，强度能提高。搞清楚这些之后你其实就能理解，铝合金其实是一种非常有魅力的东西，但总之，不能拿来做A柱，因为强度低，把强度做高了也不不划算，做好了整个公司估计都要崩。

二、其他新材料可行吗？

既然聊到材料，我们本期顺便解释一下很多人的认知误区，很多人以为碳纤维降本之后就可以用在AB柱上，实际上大错特错，因为碳纤维还有一个比铝合金更严重的各向异性问题，说白了就是碳纤维这玩意儿，只在某个方向上的强度高，但其他方向上可能非常差劲。而汽车的A柱作用很多，需要在各个方向上承受不同类型的载荷，侧向冲击和翻滚都需要在不同方向受力，那么碳纤维的设计就需要非常精确，但实际上我们都知道，你如果拿碳纤维来设计AB柱，其结果大概率就是某个方向正碰无敌，比如100%正碰，而偏置碰撞和侧碰非常惨烈。

相比之下，钢材在各个方向上的强度是相对均匀的，保护自然也全面。所以你看为什么迈凯轮和布加迪用的都是碳纤维单体壳，这玩意儿我们俗称澡盆，是因为他们把高刚性碳纤维单体壳脆性断裂后的吸能当作最后一步，说白了就是个龟壳，彻底强调刚性不考虑延展性形变，是个利用极大量脆性断裂来做最终保命的底线型设计，当碳纤维分层断裂、纤维破碎的方向不好把控，多层缠绕之后形成一个形态上比较圆滑的澡盆状，就能最大限度地弥补碳纤维各向异性不好的属性，而且由于碳纤维重量比很好，单体壳可以做的稍微厚重一些，但这玩意儿你想想用在A柱上得多离谱，你得缠到影响驾驶视野这个程度才能保证各向同性，显然不可能。 同样的道理，钛合金也是一样，钛合金只是强度高，碰撞时也容易断裂，而且钛合金有个更致命的特性，就是焊接难度大，钛合金焊接时容易产生焊接缺陷，关于这一点我特意请教过航天方面的专家，他们说钛合金焊接在航天领域几乎已经把问题都解决了，但成本比较高，要同入惰性气体、比如TIG氩弧焊，更厚的材料要用到金属丝填充的MIG，对焊枪进行格外设计，钛合金焊枪都有精确控温，比如脉冲焊接这个新工艺就可以通过控制电流和热量的输入，减少焊接过程的热量积累，降低变形和氧化。 但大家要知道，汽车行业永远都是建立在成本制约下的设计取舍。以汽车行业天天跟供应商叫着降本增效的习惯来看，就算哪一天使用了钛合金，估计也很容易出现问题，说到降本增效，你知道汽车行业的VAVE这个关键词么？这个词全称是Value Analysis和Value Engineering，中文意思是价值分析/价值工程的缩写，这玩意儿本来是一个非常好的工具，但现对于一些不太入流的车企来说，这也有可能变成欺骗消费者的工具，比如前两年还在使用的某个新技术，发布会吹的天花乱坠，到了改款之后再给你VAVE掉。有的用户就跟老王抱怨说你三年前讲得技术，怎么三年后我买车就没了？ 就目前的基础造车工艺来说，你说一开始给你宣传1500兆帕的钢，过三年给你VAVE没了，这种概率不高，但你要说宣传时候给到你的什么钛合金碳纤维贴片，什么激光焊接、MIG焊接偷偷给你改成普通工艺，倒是有先例可循的，很多领域都是这样，车身其实还好，悬架和底盘零部件这种类似变更比较多。所以有时候我们还是要回归基础知识，不断深入，因为就车论车还不行，你还得“就工艺聊工艺”，因为工艺这种东西有时候也会变，都是有时效的，从成熟度来看，用户也够累的，要担心第一批刚上市的车有问题，又要担心后面几个批次优秀技术被VAVE掉，你说他们可不可怜。 那么我们把话题往回收一收，说回钛合金。现在根据我的了解，钛合金这玩意儿依然不排除今后会有一些小众车型会用一点点，就跟宝马CLAR平台的7系用的碳纤维贴片有点类似。提升品牌价值嘛，不寒碜。先留个悬念，记得关注，我以后会讲。

三、旧瓶装新酒，一体压铸钢？

我们说完材料问题，其实在开头的问题中，不是还谈到了工艺了么，现在网友思维的确非常发散，有人突发奇想，说旧瓶装新酒，新工艺搭配旧材料，用一体压铸的钢，制作AB柱是否可行？ 这还真不太可行，你可能没注意过，以目前人类的技术来说，只有一体压铸铝，没有一体压铸钢，至少我们说目前汽车制造领域需要的同尺寸一体压铸结构，钢材料无法完成。因为钢的熔点很高，最普通的钢，熔点可能都达到了1500摄氏度左右，熔点高意味着稍微低一点温度，钢水的流动性都会变差，而且钢材天生冷却速度就比铝合金快，而压铸工艺恰恰需要液态材料在模具中流动到模具的尽头才算完工，不然不就缺一块么？这个能理解吧？这第一条，钢就不太合适。 其次，钢材的高熔点势必带来高温，那么就一定对设备和模具材料提出更高要求，现在连铝合金压铸，厂家都在抱怨模具损伤太大、太贵。

四、铝合金有没有能解决强度的几何设计？

那有人说了，为啥一些车的下边梁反而可以使用铝合金呢？这是因为功能需求不同，下边梁是增强车身的抗扭刚性、提供侧面保护和辅助前车身的纵向力学传递用的。相比之下，AB柱在碰撞中承担更直接的冲击和能量吸收，因此需要更高的强度和韧性。而且你没发现车身下边梁这块粗壮度一般都是远超A柱的么？用的也不是压铸铝，是那种有多腔的挤压铝，像之前老王讲过的吉利银河E8和小米SU7车身上都有这种，像航母的防弹隔舱一样去防冲击，因为铝合金能通过合理的结构设计实现一个很好的强度重量比，但人家没说是好的强度体积比，这要用在A柱上，视野不都被挡没了么。

五、那么有没有在材料学方面运用的比较好的企业？

其实近期我发现是有的，比如小米SU7就是合理运用多种材料把车的安全属性提升的，理解材料的复合用法，是工程学中的【皇冠明珠】正好这次小米SU7中保研成绩出来了，本期就顺便说一下，大家其实不用质疑中保研，中保研作为一个服务于保险公司的机构，它的碰撞结果是公认为国内最权威的第三方，那么咱们就来看看小米SU7的成绩哪里好，哪里又需要提升，碰撞细节中我们又能发现什么？

先说成绩，成绩还不错，车内乘员、车外行人、车辆辅助安全都是G+，耐撞性与维修经济性指数是A，值得注意的是中保研换新规了，2023的新规程增加和升级的项目有大几十个，没有一项是降低难度的，可以说愈来越严。小米SU7是2023版中保研首批测试唯一一台3G+及A评级轿车，能拿到这样的成绩，相当于是你目前能买到最安全的车，接下来我们一个个分析不同板块。

（一）偏置碰撞 （1）25%偏置碰 首先，25%偏置碰撞，肯定是大家最关注的，这回规程升级以后，主副驾驶双侧都有考核，毕竟车内乘员生命的权重是平等的。具体测试规程是——试验车以 64.4±1公里每小时的速度，以百分之25正负1%的重叠率，用车辆去正面撞击固定刚性壁障，这个测试我们主要看的是——约束系统和假人运动、假人伤害以及车辆结构三个方面。

测试视频显示，小米SU7在碰撞瞬间，气囊正常展开，侧气帘前方一直包裹到了A柱三角区，后方也一直延伸到了C柱。 车身结构方面，前车身一些结构对高速碰撞起到了关键作用，乘员舱入侵量不明显，而且我认为小米很明显，也有丢轮保命的设计，世界公认最安全的沃尔沃，采用的就是类似策略，从镜头来看，车轮完美卸掉了偏置碰撞的一些力道，A柱可以说是纹丝不动。

就这个丢轮保命的这个细节，我想多说两句，你仔细看视频，其实在碰撞瞬间，小米SU7的车身好像被某种力量从侧面推了一把。其实这是因为在副车架附近，有一种提供侧推力的特殊设计，大家知道，25%偏置碰撞时，往往纵梁是被避开的，但SU7做了一些特殊的设计，首先来自前防撞梁的载荷会经过纵梁传递到上边梁的环抱式结构，其次副车架这个像牛角一样的结构，将撞击力引导到车身的Y方向，也就是向侧面推了一把，在这个过程中，车轮被削去，力量传递到压铸的塔顶，再经过两个塔顶中间的铝合金压铸三角梁分散到车身的另一侧。所以大家可以看到，SU7在这个测试当中，连玻璃都没碎。

这些结构能看出来，小米SU7对偏置碰撞的理解比较深。当然就算前面这些结构都失效了，SU7的A柱、包括防火墙下方这些区域，很多都包裹有热成型钢，尤其是这个红色的地方叫做纵梁内支撑板，这一块钢材的强度高达2000兆帕，加上侧面这个挤出铝合金门槛梁，对前舱的保护是比较全面的。 这次前后排假人伤害全G也是一个比较少见的情况，头、颈、胸、腿在这个碰撞速度下保护很全面。 其实仔细看视频能发现，它这个气帘，尤其在后排，有一个下弯曲的特别设计，而且结构腔是比较大的，避免乘客接触后门的内饰板。

还有，咱们前面不是说了么，中保研新规最大升级就是增加了副驾驶一侧的25%偏置碰撞，碰撞瞬间，主副驾驶气囊同时顺利爆开，副驾驶这边的气囊也是异形设计，这种气囊增加了拉带约束气袋展开尺寸，防止气囊在展开过程中扫脸，造成二次伤害，而且这个气囊尺寸看起来非常大，两头的护翼包裹很全面，避免乘员的头往A柱上撞。最终，小米SU7同样在副驾驶一侧成绩也是G优秀，从成绩初步判定，SU7的两侧碰撞结构是同等条件进行的设计，和一些企业的不对称设计是有区隔的。

（2）50%正碰，普及MPDB

其实这回2023新规还增加了50%的偏置碰撞，很多人最近要老王说的所谓碰撞兼容性就是这个测试。 这个测试不光考察车内乘员的伤害，还考察对方车辆和乘员的伤害，比如中保研设计了一种用蜂窝铝结构制成的MPDB可变形壁障小车，作为统一度量衡。在变形评估区域内，如果壁障蜂窝铝穿透深度达到630 mm的面积大于40×40mm，即连续单元数大于4个，则定义为“击穿”。

当出现“击穿”时，50%正碰指标的评价直接就给你降级为较差。而且这还没完，不光壁障小车要根据变形量标准偏差去一点点算侵入量，还要看碰撞小车上面虚拟假人的恒定减速度换算值，也就是乘员负载指数OLC(occupant load criterion)，等于说是算出来一个以g，也就是重力加速度为倍数的数值，这个数值小于34，才能算优秀，当然，这是从保险公司角度提出的考核标准，但我认为这也是从社会责任的角度更新的规程

其实这个概念还是蛮有意义的，因为我们设计一辆车，不仅要保护好自己，还不能对其他车造成太大伤害，大家都安全，才是真正的安全。你想一下，如果大马路上的车都设计成一个钢铁猛兽，自己是安全了，但很可能置其他车辆安全于不顾了。 那么在这种严苛的标准下，小米SU7依旧拿到了G，优秀！

（二）侧面碰撞

我们继续说侧碰，这个环节的规程和以前变化很大，比如变更之后小车的高度略有增加，由原来离地379mm，提升到了400毫米，避开了很多电动车引以为傲的车身下边梁。变化更大的是侧碰小车虽然撞击速度没变还是50公里每小时，但质量却从原来的1.5吨，增加了150公斤来到了1.65吨。整体难度可以说进一步加大了 这么改啥意思？显然是保险公司它必须要测算出哪些车型扛不住市面上不断涌现出的各种带着大电池的新能源车，然后给他们涨保费，对吧？ 从测试视频来看，小米SU7碰撞后，车内乘员生存空间完好，b 柱距离主驾驶座椅中心线还有XX厘米，侧气帘开启正常，覆盖度严谨。 这里面值得说的是，小米SU7的B柱用料，是1500Mpa的超高强度钢，内部填充了CBS增强型复合材料，简单来说，CBS是一种加强汽车主结构的三维嵌入件，采用连续或不连续的纤维去注射成型；一般在电泳前就被安装到位了，可以说是“深度结构件”。之前小米在活动上展示过，B柱内侧这里面结构就是CBS，你可以简单理解，小米SU7这里的CBS是把斜纹玻纤织物和PA6这些轻质材料进行了二次注射成型，将B柱变成了一种像动物骨骼一样的仿生结构，提高了高动态载荷下的力学性能，说白了就是耐撞。

而且，侧面碰撞它不是单独把B柱拿出来“单挑”，而是整个体系一起联动来抵御冲击，大家看到车门内侧的这个红色W型防撞梁了么？这块材料它的强度高达2000兆帕，而且很多人没有注意到的是，这辆车后车门上有一个“钩子”，这个叫做后门防脱钩，在它背后是和这根防撞梁设计在一起的，与它配合的这个开洞，是设计在车身结构上的，这个黄色结构和底边梁、C柱甚至一体压铸后地板都是关联的。 碰撞发生时，这个车门防脱钩这个点，会和后门锁扣以及两个后门铰链一起，形成一个四边形受力结构，让车门更好地和后桥大铸件以及BC柱均衡受力，一起抵御冲击，毕竟这辆车它的设计是一个系统化的冗余思维，所以即便是碰撞小车吨位上升，小米这个侧碰的成绩也是G，优秀。

不过这里面我有个问题，从视频能看出来，2023规程之后，中保研的小车除了质量增加以外，貌似壁障增加了纵深，中间加入了多种结构，强度也有一些改变，这个之后在其他节目中老王找机会讨论一下。

（三）车顶强度 第三个测试是车顶强度测试，根据美国公路安全保险协会（IIHS）的调查，侧翻事故中，车顶压力耐受能力和自身重量比为1.5的车辆与压力重量比为4的车辆相比，车内乘员的致死或受伤概率将增加5成，而当车顶承受压力强度达到4倍自身车重时，侧翻事故中的致命伤害会降低50%。所以，IIHS顶压试验结果超过4倍自重，也被列为最高评级。

中保研采用的也是类似标准，老王发现，根据2023年新规来看，想真正拿到优秀，在压完车辆一边，达到4倍的载荷-质量比，也就是SWR达到4之后，还需要另一侧的SWR达到3以上才能算为优秀，如果达不到就只能和，那种连单侧都达不到3.5的车一样被定义为“良好”成绩。 这个规程比较严苛的地方在于——一方面，尽量筛选出一些车企的不对称应试设计，另一方面，大家要知道，车辆一旦出现翻滚，哪怕只翻滚一圈，它的车身两侧受到的冲击可是类似的，那么这个时候考量的就是当车辆一侧已经形变，另外一侧的承载能力是否还能起到足够的支撑。 所以这项测试规程升级以后，我认为是更贴近实际的。不过这显然也增加了车企的通过难度。最终小米SU7在车顶强度测试中两侧的载荷比都高于4倍，成绩拿到了G，表现是比较优秀的。

（四）座椅头枕

在座椅头枕的评价方面，多数人其实并不清楚，头枕不是用来枕头的，而是防止追尾之后巨大的冲击力把你脖子弄断的，所以座椅设计中有很多项目是为了让你的脖子更安全，我们主要看的是动态评价，这个也叫做鞭打试验，追尾事故产生的伤害，行业取名叫做“挥鞭伤”，在汽车安全领域属于典型的次级伤害，伤后康复极为复杂漫长，目前汽车行业定义了NIC的伤害指数，中保研也在使用这个概念，试验过程中，如果发现座椅滑轨滑动超过10mm以上，或者座椅塌陷这些非设计性失效，动态评价直接降级。

我们2023年新规来看，颈部伤害NIC值又变得严苛了，之前NIC在15-18之间还可以混一个好成绩，现在大于15直接给你降级，所以从目前老王看到的数据来看，NIC值肯定在15以内了。加上之前静态的座椅评估也是优秀，总体来看是给到了G，一个非常不错的成绩。

（五）行人保护

车外行人安全指数一直以来都被绝大多数人忽视。然而，中保研作为一家背靠保险公司的机构，它是非常重视的。这回小米SU7的行人保护整体给到的等级结果是G+。这个项目有三个，一个是头型试验，占18分，主要考察的是事故对行人头部的伤害。另一个是腿型试验占12分。还有一个AEB VRU占18分，这是这回新增的部分，主要考察自动刹车触发后对行人的保护，像这个就是俗称的鬼探头，而且检测项目比较多，同方向行人和自行车横穿，包括转弯时对向来车， 都有评估，

2023新规，头型试验有一小部分修正系数被修改得更加严苛，腿形试验， 也是去掉了前后交叉韧带伸长量，改成了股骨弯矩，这些修改都是更加贴近人员伤害的保费赔付实际情况的。 头型成绩获得了14.076分，得分率78.2%，腿型试验这次小米两个都满分，而且之前一些车型进行的是FlexPLI的腿碰。SU7这回是aPLI的腿碰。后者人体还原度更高，更贴近行人。包括AEB VRU这些行人保护方面都是满分，整体来讲，小米SU7在行人保护方面也拿到了G+。得分率高达91.8%，也是本次测试轿车中的第一

（六）辅助安全

那么说到AEB就不得不提辅助安全了，这个领域五个项目，小米SU7入门版在没有激光雷达的加持下，仅用摄像头、毫米波和超声波雷达，达到了G+这个评价。其中车对车AEB满分44分，小米SU7是41分，刚才提到的行人和骑行者AEB VRU这里，18分小米是满分，这里多说一句，为什么AEB VRU老王说了两遍，是因为这一项目既属于车外行人安全指数，又属于车辆辅助安全。 我们继续往下说，车道辅助LSS满分14分，小米12分，整车前照灯满分22分小米20.56分，注意最后这里的Ecall ，中保研ecall包含手动触发测试和自动触发测试两项，其中手动1分，自动2分……小米是满分三分。 整体来看，车辆辅助驾驶安全总得分78.56分，得分率达到了94.6%。也是一个不错的成绩。

（七）维修经济性

最后我们再来看看维修经济性，这个成绩小米是A，也就是良好的成绩，实话说，维修经济性评级A甚至M都不算丢人，今年大概碰了几十款车了，拿到优秀的就只有一辆吧好像，中保研碰撞史上，而且我仔细看了一下，20万以上压根儿没有拿到G的，这个大家可以去中保研网站上查一下。 其实评价这个维度，我们除了纯粹去看到底需要花多少钱修以外，还得看看车辆价位、功能以及车身外观设计，实话说，就SU7这个价位，然后这个外观设计，包括前后保险杠的曲面，大灯的比例、尺寸，我觉得拿到A而不是M我都挺意外的。

从这次中保研成绩来看，我发现小米SU7可以说是非常上道了，作为汽车行业的“新同学”，在新规越来越严的前提下，实测表现非常亮眼。对乘客和行人以及其他道路交通参与者的保护也都相对全面，之前雷军不是说过造车的所谓10倍投入么，正所谓：十年寒窗无人问，一朝成名天下知，很多时候中保研，就相当于汽车界的一次高考，在中保研碰撞成绩上拿到三个G+一个A的成绩，确实能说明很多问题。其实很多人和老王姿态类似，都对小米汽车保持一个审视的姿态，但这次碰撞之后，人们对小米汽车产品的安全度，应该会有一个更全面的了解。 当然我们说小米汽车也不可能是全知全能的，SU7这辆车也被人指出过一些设计或者工艺的问题，但据我所知，小米汽车是没有回避这些问题去到处下稿，而是专注思考如何去改进，像雷军自己就说过，互联网导向的公司，必须特别注重用户反馈，因为经常是用户发现问题之后，第一时间不是去找售后，而是先在微博上骂你一顿，所以久而久之把小米这家企业倒逼成一个非常注重质量和客户反馈的公司。 总之，山不厌高，海不厌深，这次的碰撞成绩，是对小米汽车被动安全方面的一次阶段性总结，也能给用户一个交代

结尾

节目最后老王想说，看待车身材料要理性，别搞绝对化，不是说全铝车身就不用钢了，目前所有的车企，注意是所有，无一例外，在自己宣传的全铝合金车身中，都在使用钢材，而且比例还不低。钢材，在今后的百年内，依然是汽车车身最好的也是最具性价比的材料，没有之一。 记住老王说的话，买车时全铝车身啥的，只是代表你买的这辆车铝合金用料更多一些，不是0和1的问题，和其他全钢材料车身只有品味与品牌价值上面的差别。 买车选车的时候，大家关注用料，要关注这几个地方。比如A柱、B柱子的用料是不是1500Mpa以上的，构型方面，侧面边梁是否为铝合金，铝合金什么牌号的。凡是问这两个问题一问一个不吱声的车型，你面对销售的时候你让他别扯别的，让他说说这个用料达没达到我的要求，智能化和舒适性配件也非常重要，但老王认为买车前还是要关注一下这类的基础架构，这才是汽车工业【皇冠上的明珠】，因为这关乎所有用户的身家性命。 本期我们就讲到这，我是老王 下期见。

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