基于SWOT分析法的全新平臺開發車身材料的選擇

徐少陽

（威馬汽車技術有限公司）

我國乘用車研發經歷了十幾年的技術積累和沉淀，逐漸地發現平臺開發相對于單一車型開發的優點所在，比如架構零部件的通用化對產品工程設計和生產線的統一規劃以及產品的連續性等均能夠實現成本的降低和開發周期的縮短。尤其在近2年，受到國家的大力支持，多數主機廠在新能源車型開發初期，會重點考慮到車型平臺的重要性[1]。白車身作為主機廠生產的主要部件，在平臺規劃階段，白車身的選材問題尤為重要，它會受到產品規劃的產能、成本、平臺布置策略以及生產工藝等影響。

1 白車身材料選擇因素分析

1.1 產品規劃對白車身材料選擇的影響

眾所周知，產能越大降低模具費用的分攤越小，單件成本就越低。當然，這需要考慮模具壽命的問題，比如鋁合金壓鑄模具的壽命大約為10萬件，而鋼板沖壓件模具壽命可達百萬件以上。就目前而言，碳纖維車身和鋁合金框架車身的生產只能維持小批量的規模，這與材料成型、單件制作、車身拼裝等均會受到技術、成本、周期的限制。圖1示出車身材料、成本以及產量的相對關系圖。

1.2 平臺開發策略對白車身材料選擇的影響

平臺開發策略是針對平臺車型的產能規劃、成本控制、開發計劃、質量目標等而制定的一套適合于整個平臺各個車型的設計思路。該思路呈現的是平臺相關車型之間的相互關系，而這個變換關系將決定著車身開發的策略，比如從Sedan到SUV，會涉及到軸距增加，整車增高，如果輪距在小范圍內波動，則可以利用底盤結構變更實現，但如果輪距需要增大過多，必須考慮車身在Y向的可調范圍。通常，如果是鋼制車身，不建議做Y向的可調，因為這樣與設計一款新車毫無區別；而如果車身為鋁合金框架式結構，則可以輕松實現車身的Y向可調。

1.3 其他影響車身材料選擇的因素

其他影響因素有：車身輕量化設計，車身結構的可靠性和安全性，車身制造的車間設備是否已具備，配套供應商的技術條件和能力是否具備，售后能力建設和投入等。

2 白車身材料選擇實際案例分析

以某新能源車型全新平臺開發為例，重點講述如何運用SWOT分析法對白車身材料進行選擇。

某新能源車型規劃了代號為CF1X平臺的3種車型，分別為Sedan,SUV和MPV。產品主要賣點體現在整車空間、續駛里程、智能網聯和自動駕駛等4個方向。其中，各車型的物料成本目標和銷量規劃，如表1所示。

表1 某新能源平臺各車型物料成本目標及銷量規劃

SWOT分析法是將事物從4個維度，即S（strength）優勢，W（weak）劣勢，O（opportunity）機會，T（threat）威脅，全面地分析，然后將各個維度的因素進行羅列，以供利益相關者進行決策[2]。

根據目前現狀及未來發展趨勢，鋼材和鋁材是在以后的車身上應用較多的兩種材料。文章將針對全鋼車身、全鋁車身以及鋼鋁混合車身（分為上下車身不同組合方式）4種方案進行分析。

2.1 方案1：全鋁車身

1）S:車身質量相對全鋼車身可以減輕50～60 kg,對增加續駛里程和減少制動距離等均有貢獻?？梢詫崿F平臺在X向和Y向的擴展，對平臺的延展性較好[3]。

2）W:單件成本和模具成本相對鋼制車身都有所提高，另外，基礎設備需要另建。車身強度和安全性相對較弱。制造工藝不成熟，限制了成本和周期。后市場維修服務需要同步建設基礎設施和培訓鋁材修復技術等[3]。

3）O:當前使用全鋁車身應用較少，對于產品宣傳亮點起到積極推動作用。

4）T:技術不成熟可能會導致產品質量受限，引起顧客抱怨；推高整車成本，產品不具備價格優勢。

2.2 方案2：鋼鋁混合車身（下車身鋁制+上車身鋼制）

1）S:可以適當地減輕車身質量；下車身鋁制可以實現平臺的多向拓展；不同車型的上車身必須重新開發，利用鋼制車身可以實現周期和費用可控。

2）W:同方案1鋁制車身的弱點一樣。另外，平臺架構設計時需要特別考慮強度和安全性等基礎性能。

3）O:車身大量使用鋁制件，使得產品能夠得到市場聚焦，吸引客戶。平臺化下車身可以使得模具費用分攤更多，降低單件成本。

4）T:鋁制車身需要基礎設施的成本投入較大，整車成本上升。

2.3 方案3：鋼鋁混合車身（上車身鋁制+下車身鋼制）

1）S:可以適當的減輕車身質量；下車身性能穩定，可以確保平臺整體基礎性能。

2）W:同方案1鋁制車身的弱點一樣。另外，鋼制件和鋁制件之間的連接技術不成熟，存在成本和技術風險。下車身鋼制會約束平臺車型的拓展空間。

3）O:車身大量使用鋁制件，使得產品能夠得到市場聚焦，吸引客戶。

4）T:單件和基礎設施的成本投入較大，投入產出比較小。整車成本較高，不具備競爭優勢。

2.4 方案4：全鋼車身

1）S：技術成熟，單件制作周期較短，成本低廉，裝配成本和質量可控；沖壓、焊接和涂裝設備不必額外投入；供應商體系齊全，配合緊密。

2）W：車身質量相對全鋁車身會重20%，續駛里程相對縮短8～10 km。平臺化車身不能實現Y向的空間增加，MPV車型受限。

3）O:減少技術風險，有機會保證產品開發周期在可控范圍內。

4）T:不采用新材料、新技術會降低產品的科技感，企業技術得不到提升。

根據以上4個不同的組合方案，白車身的材料選擇對車身質量和成本對比分析，如表2所示。

表2 不同材料白車身的質量和成本對比

3 結論

根據以上對不同材料車身的優點、缺點、機會和威脅進行全方位分析，利益相關者可以平衡各方利益，在前期規劃的產品和目標成本的基礎上進行決策，選出企業需要的方向。這對于后期工程開發和產品布局等均具備基礎性的方向性目標，為產品的項目進展做足鋪墊和前提。