9月16-17日,由盖世汽车主办的“2021中国汽车座椅及内饰创新峰会”在上海汽车城瑞丽酒店举行。北京新能源汽车有限公司极狐产品线内外饰技术经理金发表了《高端电动汽车座椅的平台化发展》主题演讲,内容如下:
大家好,今天我要给大家讲的题目是“高端电动汽车座椅骨架平台的开发”。今年是我在这个行业的第15个年头。我在一家供应商做了差不多9年的骨架平台,剩下的时间在主机厂做椅子平台开发。
为什么今天这个话题前面加了“高端”?其实电动车板块发展的时间并不是很长,高端电动车在我们这个行业也是近几年才被市场认可的。尤其是造车新势力对我们产品提出的颠覆性理念,也得到了消费者的认可,所以我说的话题中加入了“高端”二字。
今天我主要讲四个部分。首先我来说说座位平台化的引入。席位的平台化也是老生常谈的话题。很多企业从燃油车开始就做的很好,但是自主品牌和合资品牌相比还是有些落后的,但是这几年赶上来了,特别是一些企业,比如长城,吉利,还是在快速追赶。在电动车领域,其实这两年车企开始向平台化方向发展。当然,平台化也是汽车发展的必然结果,会给车辆发展带来很大的好处,也是各个汽车企业的重要策略。
首先,说到座位平台化,我们会想到其他几个概念,比如通用化、模块化、标准化。这些概念基本上是互补的。平台化离不开实用性、模块化和标准化。用户可能会看到很多漂亮的座位。其实是在座椅框架平台上开发的,配备了很多模块化系统,比如腰部支撑、通风、加热等模块。
二、简单说说新能源汽车座椅平台化的现状。座椅平台化也是秉承燃油车的趋势,各大车企也在推座椅平台化的策略。下图是福克斯品牌推出的IMC平台。这个平台在发展初期就制定了明确具体的平台战略,椅子也是其中的一部分,作为公司的战略来推广。
终端用户正逐渐接受自主品牌的高端化,高端电动车是未来新能源汽车技术创新的前沿。以前自主品牌很难在整车上搭载新技术,不被用户认可。前几年各车企也推出了自己的高端车型。其实销量也不是很好。这几年随着一些高端电动车的推出,大家的接受度也逐渐提高,比如蔚来、理想车。销售情况还是很不错的。
其实高端电动车也能接受,大多是通过差异化设计来吸引消费者。品牌一旦被客户认可,平台化就是下一阶段的重要工作,可以帮助企业节省开发成本,缩短开发周期。
自主品牌座椅平台化起步较晚。虽然座椅供应商一直在做座椅平台化,但据我所知,主机厂,尤其是自主品牌,这是近五六年的发展过程,尤其是电动车板块,最近两三年才开始做座椅平台化的战略发展。
第三,引入了座椅框架平台化的新概念。
当时我们在座椅平台化上引入了两个概念。一个是座位平台化的分类,像C-NCAP,得了五颗星。我们还对座椅平台化进行了分类,主要是让企业的管理层看清我们在这个行业的定位,制定明确的发展目标。当时我们按照平台化程度做了五级划分。首先,核心部分是……一般化。核心部分概括后,其他就是不同的型号,不同的部分。我们把这个作为第一关。我在长城的时候做的是核心部件的整合工作,让核心部件先平台化,通用化。第二阶段是座椅骨架的重要部件和核心部件的平台,可以针对不同车型自适应调节座椅的宽度和调节行程。第三个层次是骨架的完整平台概括。第四关是同样的造型,只是换了封面和颜色纹理。第五层是从一个模型到另一个模型的座位,不做任何改变。
目前整个行业的水平在3-4级,极狐品牌的平台目标在3级以上。其实前两款车型阿尔法T和S已经做到了4级,只对覆盖物进行了适配,对应的是整车内饰风格的变化。目前极狐也规划了很多车型。我们有运动座椅和普通座椅,但都实现了座椅骨架的完全平台化。
二是席位的平台化路径,涉及到供应商的选择。对于大多数主机厂来说,座椅被定义为黑匣子零件或灰匣子零件,开发工作主要由供应商完成。这里我们划分了几个概念:
横向平台化的概念,因为不同主机厂的定位不一样,特别是传统车企有低端车,中档车,高端车。在这种情况下,一个座椅框架平台很难覆盖所有车型,所以采用横向平台化的路径更符合主机厂的实际情况,高端车型有高端供应商,中端车型有中端供应商,低端车型有低端供应商。
垂直平台化的概念,这个平台化路径对应的供应商是相对固定的。比如长城由诺博座椅供应商支持,更适合用垂直平台化的概念。这个供应商的经济版、标准版、豪华版的平台不同,对应的定位车型也不同。
放射状平台化的概念,可以采用高端供应商,用同一座椅框架平台的经济型、标准型、高端型对应不同的定位车型。比如李尔、延锋都有类似的平台化产品。
通过这一平台路径的制定,统一公司管理层和执行层的产品理念,形成公司战略,从而更好地推动西亚特的平台工作。
第四,高端电动车座椅的平台规划和推广。其实还有很多内容要分开讨论。我简单跟大家说说极狐座椅的平台开发过程中遇到的问题,也是为了更好的规划下一代座椅骨架平台,跟大家一起探讨。
座椅平台规划一般考虑五个维度:功能、性能、成本、适应性、轻量化。这五个维度可以展开几十个指标,而在这个过程中,要考虑平台的迭代周期和席位平台未来的发展趋势。尤其是近年来,自动驾驶的进展非常快,对旋转座椅也有需求。这是否应该包含在席位的平台规划中?这也是我们目前在思考的问题。
今天我就着重讲一下我们在平台开发过程中遇到的问题,可能对大家有一些帮助,大概在九个方面:
1.主驱动器和副驱动器功耗最低配置为6路电动骨架(含内存)。
根据座椅智能化的发展趋势,驾驶员和副驾驶员都需要具备记忆功能,可以在座椅的大屏幕控制和手机控制中实现,是座椅未来的发展方向。其他的,比如撑腰、撑腿、按摩、通风、调肩、调胁等,都要有这些功能的拓展。作为一款高端电动车,手动座椅可以排除在功能定义之外。
2.适当的块设置。
这也是近年来车企比较重视的指标。我们将其定义为当座椅高度调节到最低时,从R点到座椅滑轨安装面的Z尺寸。这个高度直接影响平台的适应性,也就是说,平台……应该能适应SUV,轿车,MPV等不同车型。尤其是汽车的发展,因为电动车的电池在底盘下面,所以地板会相应抬高。与燃油车不同的是,车身的横梁会布置在地板上,相比燃油车减少了车内Z方向的空间。其实在定义整车的时候,就应该把整车的高度压下来,这样就牺牲了座椅空间和人坐的空间。这时候就需要一个低BLOCK值的座椅骨架来满足这个要求。我们已经与主要供应商进行了交流。业内有车企提出把块值降到170,甚至150。能实现吗?改变座椅结构其实是可以的,但根据我们的经验,不建议把挡位做得这么低。为什么?因为这样会影响后排乘客的脚部空间,所以我们通过计算和实践验证了200是比较合适的尺寸。
3.关于电动滑轨电机新布局的思考。
我们在开发极狐产品的过程中发现了一个问题,就是滑轨电机的布置。目前大部分车型采用中电机滑轨,刚好在臀部下方。这种安排实际上非常影响块值的定义。这种情况下,大部分供应商提出前置电机的方案,但会带来另一个问题。传统的前置电机在来回滑行的过程中会带来噪音大的问题。还有一个问题,就是座椅滑动到底的时候,滑动螺丝露出来了。我们也去市场上做了一些调研,包括奔驰,宝马,奥迪等豪车。这个问题也存在,螺丝上有油脂容易蹭到人。基于以上问题,我们做了一个假设,将滑动电机固定在下导轨上,丝杠固定在上导轨上,这样就避免了丝杠转动产生的抖振噪音,解决了丝杠外露的问题。这样又解决了一个问题:汽车的吹脚风道布局。在电动车的设计过程中,中间电机的滑轨方案经常与吹脚风道发生干涉。
4.控制模块的位置。
以前座椅控制模块放在座椅上,对座椅的影响也很大,比如模式,线束方向,座椅运输等等。今天大家都谈到了域控制器。事实上,域控制器的策略已经在极狐这个品牌中实现了。我们的控制模块放在车身上,相信是未来座椅平台化的一个方向。
5.线束连接模式。
刚才有大众的朋友谈到了大众车型的情况。目前我们也参考大众的一些做法,就是把座椅用线束甩出来,把座椅的所有电气功能都用线束集成起来,和车身的线束连接起来。这样会减少大量的后期安装和维护工作。有的车座椅比较低,很多线束接头都排在前面。座椅向前调节时,会顶起周围较大的脚垫,之前我们没有注意到,所以我们做了这样的线束与全车的线束连接,所以空间小,座椅活动不会影响其他部位。
6.座椅安装定位销的设置。
以前我们都看到定位销分布在两个滑轨上(不是前面就是后面)。如果座椅和副仪表板之间的间隙保持较小,座椅和副仪表板很容易发生异常摩擦。我们将定位销放在一个滑轨上,以确保座椅和辅助仪表板之间的间隙在10毫米以内..由于极狐是铝制车身,座椅安装支架是直接铆接在车身横梁上的铝挤压件,精度非常高,没有使用吸收座椅与车身之间公差的螺母盒结构,也有利于座椅的平台化和与周边零件尺寸链的保证。
7.安全带扣位的设置。
我们还没有意识到这一点,但未来的平台是有规划的,就是把BUCKLE固定在侧板上。这样,卡扣会随着座椅的调节而移动,方便了乘员的使用,减少了B……之间的摩擦和异响KLE和座位。
8.骨架设计成关于自身对称,以减少零件的种类。
其实供应商也是关心的。你为什么这么做?我们之前和一个特斯拉的同事聊过。特斯拉和他的同事有一个想法,汽车上的零件种类越少越好。其实对称设计可以最大程度的解决这个问题。如果主驾和副驾的功能定义相同,那么座椅平移就没问题,我们现在正打算把按钮放在门板或者其他地方,方便主驾和副驾共用一套座椅。
9.座椅框架宽度的定义。
这涉及到很多概念,其宽度不仅影响整车内部尺寸链的布局,还影响座椅的鞭打性能。目前各种主机厂和供应商都在追求高鞭打分数。实验数据表明,座椅框架的狭窄设计不利于鞭打评分。我们设计的时候把鞭打评分定义为4.5以上。为了保证这个分数,我把座椅靠背的宽度定义为420 mm,最后的测试表明我们的定义是正确的。当然,在这个过程中,有一点是我们没有考虑到的,那就是远程安全气囊,它会增加座椅的整体宽度和辅助仪表盘的宽度。
我今天说的比较具体,也是我们在产品开发过程中的一些思考和想法。希望会后能和各位专家前辈交流一下。那是我的演讲。谢谢大家!9月16-17日,由盖世汽车主办的“2021中国汽车座椅及内饰创新峰会”在上海汽车城瑞丽酒店举行。北京新能源汽车有限公司极狐产品线内外饰技术经理金发表了《高端电动汽车座椅的平台化发展》主题演讲,内容如下:
大家好,今天我要给大家讲的题目是“高端电动汽车座椅骨架平台的开发”。今年是我在这个行业的第15个年头。我在一家供应商做了差不多9年的骨架平台,剩下的时间在主机厂做椅子平台开发。
为什么今天这个话题前面加了“高端”?其实电动车板块发展的时间并不是很长,高端电动车在我们这个行业也是近几年才被市场认可的。尤其是造车新势力对我们产品提出的颠覆性理念,也得到了消费者的认可,所以我说的话题中加入了“高端”二字。
今天我主要讲四个部分。首先我来说说座位平台化的引入。席位的平台化也是老生常谈的话题。很多企业从燃油车开始就做的很好,但是自主品牌和合资品牌相比还是有些落后的,但是这几年赶上来了,特别是一些企业,比如长城,吉利,还是在快速追赶。在电动车领域,其实这两年车企开始向平台化方向发展。当然,平台化也是汽车发展的必然结果,会给车辆发展带来很大的好处,也是各个汽车企业的重要策略。
首先,说到座位平台化,我们会想到其他几个概念,比如通用化、模块化、标准化。这些概念基本上是互补的。平台化离不开实用性、模块化和标准化。用户可能会看到很多漂亮的座位。其实是在座椅框架平台上开发的,配备了很多模块化系统,比如腰部支撑、通风、加热等模块。
二、简单说说新能源汽车座椅平台化的现状。座椅平台化也是秉承燃油车的趋势,各大车企也在推座椅平台化的策略。下图是福克斯品牌推出的IMC平台。这个平台在发展初期就制定了明确具体的平台战略,椅子也是其中的一部分,作为公司的战略来推广。
终端用户正逐渐接受自主品牌的高端化,高端电动车是未来新能源汽车技术创新的前沿。以前自主品牌很难在整车上搭载新技术,不被用户认可。前几年各车企也推出了自己的高端车型。其实销量也不是很好。这几年随着一些高端电动车的推出,大家的接受度也逐渐提高,比如蔚来、理想车。销售情况还是很不错的。
其实高端电动车也能接受,大多是通过差异化设计来吸引消费者。品牌一旦被客户认可,平台化就是下一阶段的重要工作,可以帮助企业节省开发成本,缩短开发周期。
自主品牌座椅平台化起步较晚。虽然座椅供应商一直在做座椅平台化,但据我所知,主机厂,尤其是自主品牌,这是近五六年的发展过程,尤其是电动车板块,最近两三年才开始做座椅平台化的战略发展。
第三,引入了座椅框架平台化的新概念。
当时我们在座椅平台化上引入了两个概念。一个是座位平台化的分类,像C-NCAP,得了五颗星。我们还对座椅平台化进行了分类,主要是让企业的管理层看清我们在这个行业的定位,制定明确的发展目标。当时我们按照平台化程度做了五级划分。首先,核心部分我们……一般化。核心部分概括后,其他就是不同的型号,不同的部分。我们把这个作为第一关。我在长城的时候做的是核心部件的整合工作,让核心部件先平台化,通用化。第二阶段是座椅骨架的重要部件和核心部件的平台,可以针对不同车型自适应调节座椅的宽度和调节行程。第三个层次是骨架的完整平台概括。第四关是同样的造型,只是换了封面和颜色纹理。第五层是从一个模型到另一个模型的座位,不做任何改变。
目前整个行业的水平在3-4级,极狐品牌的平台目标在3级以上。其实前两款车型阿尔法T和S已经做到了4级,只对覆盖物进行了适配,对应的是整车内饰风格的变化。目前极狐也规划了很多车型。我们有运动座椅和普通座椅,但都实现了座椅骨架的完全平台化。
二是席位的平台化路径,涉及到供应商的选择。对于大多数主机厂来说,座椅被定义为黑匣子零件或灰匣子零件,开发工作主要由供应商完成。这里我们划分了几个概念:
横向平台化的概念,因为不同主机厂的定位不一样,特别是传统车企有低端车,中档车,高端车。在这种情况下,一个座椅框架平台很难覆盖所有车型,所以采用横向平台化的路径更符合主机厂的实际情况,高端车型有高端供应商,中端车型有中端供应商,低端车型有低端供应商。
垂直平台化的概念,这个平台化路径对应的供应商是相对固定的。比如长城由诺博座椅供应商支持,更适合用垂直平台化的概念。这个供应商的经济版、标准版、豪华版的平台不同,对应的定位车型也不同。
放射状平台化的概念,可以采用高端供应商,用同一座椅框架平台的经济型、标准型、高端型对应不同的定位车型。比如李尔、延锋都有类似的平台化产品。
通过这一平台路径的制定,统一公司管理层和执行层的产品理念,形成公司战略,从而更好地推动西亚特的平台工作。
第四,高端电动车座椅的平台规划和推广。其实还有很多内容要分开讨论。我简单跟大家说说极狐座椅的平台开发过程中遇到的问题,也是为了更好的规划下一代座椅骨架平台,跟大家一起探讨。
座椅平台规划一般考虑五个维度:功能、性能、成本、适应性、轻量化。这五个维度可以展开几十个指标,而在这个过程中,要考虑平台的迭代周期和席位平台未来的发展趋势。尤其是近年来,自动驾驶的进展非常快,对旋转座椅也有需求。这是否应该包含在席位的平台规划中?这也是我们目前在思考的问题。
今天我就着重讲一下我们在平台开发过程中遇到的问题,可能对大家有一些帮助,大概在九个方面:
1.主驱动器和副驱动器功耗最低配置为6路电动骨架(含内存)。
根据座椅智能化的发展趋势,驾驶员和副驾驶员都需要具备记忆功能,可以在座椅的大屏幕控制和手机控制中实现,是座椅未来的发展方向。其他的,比如撑腰、撑腿、按摩、通风、调肩、调胁等,都要有这些功能的拓展。作为一款高端电动车,手动座椅可以排除在功能定义之外。
2.适当的块设置。
这也是近年来车企比较重视的指标。我们将其定义为当座椅高度调节到最低时,从R点到座椅滑轨安装面的Z尺寸。这个高度直接影响平台的适应性,也就是说,平台……应该能适应SUV,轿车,MPV等不同车型。尤其是汽车的发展,因为电动车的电池在底盘下面,所以地板会相应抬高。与燃油车不同的是,车身的横梁会布置在地板上,相比燃油车减少了车内Z方向的空间。其实在定义整车的时候,就应该把整车的高度压下来,这样就牺牲了座椅空间和人坐的空间。这时候就需要一个低BLOCK值的座椅骨架来满足这个要求。我们已经与主要供应商进行了交流。业内有车企提出把块值降到170,甚至150。能实现吗?改变座椅结构其实是可以的,但根据我们的经验,不建议把挡位做得这么低。为什么?因为这样会影响后排乘客的脚部空间,所以我们通过计算和实践验证了200是比较合适的尺寸。
3.关于电动滑轨电机新布局的思考。
我们在开发极狐产品的过程中发现了一个问题,就是滑轨电机的布置。目前大部分车型采用中电机滑轨,刚好在臀部下方。这种安排实际上非常影响块值的定义。这种情况下,大部分供应商提出前置电机的方案,但会带来另一个问题。传统的前置电机在来回滑行的过程中会带来噪音大的问题。还有一个问题,就是座椅滑动到底的时候,滑动螺丝露出来了。我们也去市场上做了一些调研,包括奔驰,宝马,奥迪等豪车。这个问题也存在,螺丝上有油脂容易蹭到人。基于以上问题,我们做了一个假设,将滑动电机固定在下导轨上,丝杠固定在上导轨上,这样就避免了丝杠转动产生的抖振噪音,解决了丝杠外露的问题。这样又解决了一个问题:汽车的吹脚风道布局。在电动车的设计过程中,中间电机的滑轨方案经常与吹脚风道发生干涉。
4.控制模块的位置。
以前座椅控制模块放在座椅上,对座椅的影响也很大,比如模式,线束方向,座椅运输等等。今天大家都谈到了域控制器。事实上,域控制器的策略已经在极狐这个品牌中实现了。我们的控制模块放在车身上,相信是未来座椅平台化的一个方向。
5.线束连接模式。
刚才有大众的朋友谈到了大众车型的情况。目前我们也参考大众的一些做法,就是把座椅用线束甩出来,把座椅的所有电气功能都用线束集成起来,和车身的线束连接起来。这样会减少大量的后期安装和维护工作。有的车座椅比较低,很多线束接头都排在前面。座椅向前调节时,会顶起周围较大的脚垫,之前我们没有注意到,所以我们做了这样的线束与全车的线束连接,所以空间小,座椅活动不会影响其他部位。
6.座椅安装定位销的设置。
以前我们都看到定位销分布在两个滑轨上(不是前面就是后面)。如果座椅和副仪表板之间的间隙保持较小,座椅和副仪表板很容易发生异常摩擦。我们将定位销放在一个滑轨上,以确保座椅和辅助仪表板之间的间隙在10毫米以内..由于极狐是铝制车身,座椅安装支架是直接铆接在车身横梁上的铝挤压件,精度非常高,没有使用吸收座椅与车身之间公差的螺母盒结构,也有利于座椅的平台化和与周边零件尺寸链的保证。
7.安全带扣位的设置。
我们还没有意识到这一点,但未来的平台是有规划的,就是把BUCKLE固定在侧板上。这样,卡扣会随着座椅的调节而移动,方便了乘员的使用,减少了……之间的摩擦和异响克勒和座位。
8.骨架设计成关于自身对称,以减少零件的种类。
其实供应商也是关心的。你为什么这么做?我们之前和一个特斯拉的同事聊过。特斯拉和他的同事有一个想法,汽车上的零件种类越少越好。其实对称设计可以最大程度的解决这个问题。如果主驾和副驾的功能定义相同,那么座椅平移就没问题,我们现在正打算把按钮放在门板或者其他地方,方便主驾和副驾共用一套座椅。
9.座椅框架宽度的定义。
这涉及到很多概念,其宽度不仅影响整车内部尺寸链的布局,还影响座椅的鞭打性能。目前各种主机厂和供应商都在追求高鞭打分数。实验数据表明,座椅框架的狭窄设计不利于鞭打评分。我们设计的时候把鞭打评分定义为4.5以上。为了保证这个分数,我把座椅靠背的宽度定义为420 mm,最后的测试表明我们的定义是正确的。当然,在这个过程中,有一点是我们没有考虑到的,那就是远程安全气囊,它会增加座椅的整体宽度和辅助仪表盘的宽度。
我今天说的比较具体,也是我们在产品开发过程中的一些思考和想法。希望会后能和各位专家前辈交流一下。那是我的演讲。谢谢大家!
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