汽車模塊化平臺戰略分析

陳平 余傳海 王琪棟 余鋒 王明

（1.智車優行科技有限公司；2.上海蔚來汽車有限公司；3.奇瑞捷豹路虎汽車有限公司；4.北京奔馳汽車有限公司）

汽車產品是規模化經濟的產物，只有將規模擴大，才能將高額的研發成本和制造成本攤薄，提高持續盈利能力。車企一直在尋找大規模化生產過程中問題的最佳解決方案，優秀的模塊化平臺戰略能幫助車企在全球競爭中脫穎而出。通過開發通用性強的平臺，車企能夠進一步控制成本，衍生出更多新車型產品，實現汽車研發、工藝設計、采購和制造等環節的多方合作和盈利。在競爭激烈的汽車制造業，擁有靈活、多產、全球兼容的“超級平臺”才是未來車企屹立不倒的關鍵所在，為未來汽車制造提供了無限可能。

1 汽車模塊化平臺

汽車平臺決定了車輛的主要產品特征和技術能力。在經歷了同底盤、平臺化生產后，現代汽車業發展的趨勢已經非常明顯，即推行歐洲廠商積極推進的“模塊化平臺”戰略。

汽車模塊化平臺是指汽車從開發階段到生產制造過程中的設計方法、設備基礎、工藝流程乃至汽車零部件及質量控制的一整套體系。一般而言，模塊化平臺涉及4個層面：1）產品設計模塊化；2）生產與制造模塊化；3）供應形式模塊化，即價值鏈的分解與外包；4）生產網絡模塊化，企業間聯盟。

在延續平臺化優勢的基礎上，發揮其靈活性并規避平臺化帶來的結構性風險，同時具有能在保留車企系列品牌特征的前提下實現各車型規模效應的優勢。汽車模塊化平臺可以把不同車型的眾多零部件進行標準化生產，同時又可以靈活搭載其他新技術。帶來的好處是，使低級別車型的生產標準可以向高級別看齊，盡可能多地共享零部件技術；高級別車型在保證品質的同時，制造成本又更具競爭優勢。模塊化最核心的部分在于，可以根據自身產品規劃和定位來與未來發展方向進行特定的匹配和調整[1]。

2 主流汽車廠商模塊化平臺戰略分析

2.1 大眾汽車平臺化戰略

大眾汽車集團目前的模塊化平臺主要有橫置發動機模塊化平臺（MQB）、縱置發動機模塊化平臺（MLB）、中置發動機模塊化跑車平臺（MMB）及前置后驅發動機模塊化平臺（MSB）。模塊化平臺戰略不僅是大眾持續盈利的關鍵，也將成為大眾的核心創新驅動力。基于模塊化戰略，大眾可以在保留多品牌特征的前提下實現規模效應，并且進一步支持由基于零件的功能設計向基于功能/用戶體驗的設計轉變。

文章重點介紹其應用最廣泛的MQB模塊化平臺，該平臺在大眾、奧迪、斯柯達和西雅特品牌中得到極為廣泛的應用，衍生出多達60款不同的新車，產品線涵蓋 A00，A0，A，B 4 個級別。

MQB平臺是一個全能型的車型模塊化平臺，如圖1所示。MQB模塊化平臺已不再局限于多款車型共享相同的物理底盤結構，而是以衍生性更強的核心模塊為基礎，允許對前懸、后懸、軸距甚至動力架構等進行不同組合，開發出不同車型；并均可共線生產，從而大幅提高生產的柔性化。在產品衍生性、零部件互換性、輕量化、成本控制、動力模塊化升級及高端技術應用等方面有著顯著優勢。

圖1 橫置發動機模塊化平臺

MQB平臺的主要特征為：

1）MQB模塊化平臺的核心是引入了發動機模塊的概念，實現發動機和變速箱種類減少88%。在MQB模塊化平臺中起核心作用的是汽油發動機模塊（MOB）與柴油發動機模塊（MDB）系列，MOB的代表是全新的EA211系列，而MDB方面的代表是EA288系列。其具有動力提升，顯著減重；擴大前艙空間，方便管線布局；輕量化程度和燃油經濟性進一步提升等明顯優勢[2]。

2）標準化物理底盤系統，如圖2所示。MQB的主要特征是統一所有發動機的布置。無論產品屬于什么級別，發動機模塊有著一致的布置，即前軸中心線到油門踏板的距離實現了標準化，如圖2a所示，發動機安裝傾角也是相同的，使得各種汽柴油車型排氣、驅動軸和變速器的位置都實現統一；標準的后橋接口從設計上保證了后橋、后地板部分對多連桿懸架和扭力梁懸架的兼容性，如圖2b所示。

圖2 標準化物理底盤系統

3）統一的標準化零部件模塊，設計兼容性強。MQB主要架構設計基礎是圍繞關鍵部件如空調系統、座椅、傳動系統、儀表板及電器等標準化零部件模塊，針對市場需求及產品戰略進行組合配置，形成不同品牌級別、不同車身形式的車型，大大提高零部件的通用性和互換性。零部件的通用性對多品牌并行的汽車集團尤為重要。以大眾每年產銷1 000萬輛車估算，銷量中約有630萬輛車型將基于MQB平臺。如此之高的零部件通用率使得一些年銷量僅有幾千輛的高檔車型單車成本下降到與年銷量上百萬輛的中低檔車型的單車成本非常接近，有利于全球零部件供求集中管理，便于集中采購，降低成本。

4）新技術配置的靈活搭載，例如基于攝像頭的交通標識識別系統、疲勞駕駛檢測系統、自適應巡航系統（ACC）、車道保持輔助系統、環境偵測、前橋電控橫向差速器、可變助力轉向系統、多次碰撞自動制動系統、主動乘客保護系統及模塊化娛樂系統等。根據產品特征和市場需要來靈活搭載不同的新技術，最終實現新車的最大化溢價利潤。

5）車型衍生能力強，系列化程度高。通過不同系列發動機和懸架模塊的選用、電器模塊高低配置選擇及安全裝置模塊的不同搭配，衍生出不同性能需求級別、外觀造型差異明顯及不同品牌訴求的車型[3]。

2.2 寶馬汽車模塊化平臺

寶馬公司一直沿襲著追求駕駛樂趣的后輪驅動傳統。隨著市場潮流的改變，寶馬推出基于緊湊級前輪驅動平臺（UKL）的全新前驅平臺，以保持充足的市場競爭力。按照寶馬的規劃，UKL平臺上的車型主要定位于入門級，車身長度在3.8～4.3 m。具備成本優勢的UKL平臺的應用對于未來寶馬車型的發展趨勢產生更為深遠的影響。

UKL平臺的核心依然是基于全新的動力總成模塊化設計和制造生產理念，以滿足廣泛適應橫置布局的需要。不僅開發全新B系列發動機來逐步普及代替N系列發動機，還以輕量化和模塊化為主旋律。新設計的模塊化動力總成以其良好的兼容性、生產的靈活性和成本優勢逐漸獲得全球市場的認可[4]。寶馬發動機的模塊化通過以氣缸為單位模塊，采用單缸排量為500 mL，統一缸心距為92 mm、統一缸徑和行程，根據生產和用戶需求，配備不同的模塊化整合部件，對汽油機和柴油機的氣缸體、平衡軸、正時鏈條，甚至是氣缸蓋螺栓等都使用了相同的設計，搭配成直列3缸、直列4缸、V型6缸，以及V型8缸等不同功率段、適應不同用途的B系列機型。B系列有著緊湊的結構、高度集成化的零件、高零件通用性和高安裝匹配性，同時具備電子氣門、缸內直噴及單渦輪雙渦管三大先進技術。

2.3 奔馳模塊化平臺

奔馳目前的模塊化平臺主要有前輪驅動架構平臺（MFA）、后驅轎車架構平臺（MRA）、模塊化高端架構平臺（MHA）及模塊化跑車架構平臺（MSA）。其中，MFA平臺是一款以前輪驅動為基準結構的高擴展性模塊化平臺，類似于大眾的MQB平臺，可以適用于各種不同的車身結構，還可以適用于四驅系統。

2.4 沃爾沃模塊化平臺

沃爾沃實現了全新的可擴展整車平臺架構（SPA）及沃爾沃發動機集群架構（VEA）。從自動啟停技術到混合動力技術，以及純電動驅動，沃爾沃的SPA可擴展模塊平臺兼顧了未來汽車設計生產的多個層面，包括新產品更為出色的節能環保性、駕駛性能和未來電氣化技術。該平臺架構可容納沃爾沃未來90%的汽車，實現大部分的零部件通用。使用SPA平臺能夠共享基本相同的底盤、懸架、電氣和傳動系統及可擴展的系統組件；建立起柔性化產品共線生產體系[5]。

2.5 豐田模塊化平臺

豐田汽車公司由于自身的車型平臺種類及數量巨大，難以完成完美的模塊化平臺升級，為此采用了跨平臺的模塊化方式——TNGA（豐田新全球架構戰略），形成全球配置資源，集中采購，共用平臺。

TNGA模塊不僅以大規模減少零部件的數量來提高不同車型的零部件共享化水平，從而提高產品的開發效率和上市速度為主要目的，還旨在開發全新底盤平臺，在全球市場中建立新的制造標準。豐田未來將基于B（小型車）、C（中型車）、K（前置前驅中大型車）3個全新的平臺打造多款換代車型，實現更為廣泛和全面的零部件共享，同平臺的零部件共享率計劃達到70%～80%。

3 某自主品牌的模塊化平臺架構

某自主品牌汽車制造商通過借鑒國外優秀制造商的模塊化戰略思路，根據自身實力和市場競爭定位的環境，開始發展適合自身的模塊化平臺架構。

1）受限于自身研發實力及市場競爭能力，目前對于動力系統的模塊化主要定位于低排量的動力模塊架構。重點發展1.3T/1.5T/2.0T的動力序列，提高各排量動力總成的零部件通用性；同時兼顧混合動力系統新能源電機的柔性集成。

2）通過研發高度集成的底盤模塊，進一步完善底盤物理結構的通用性，使工藝制造模塊化更加柔性地滿足產品模塊化架構的制造生產。底盤物理結構模塊化集成動力驅動系統、前/后懸架總成、冷卻系統模塊、燃油系統總成、制動系統、排氣管路及隔熱墊等，滿足大托盤一體式的工藝制造模塊化裝配；同時統一同平臺下各車型底盤零部件的固定點，使各緊固點采用Z向緊固，可以滿足采用全自動化的擰緊工具擰緊底盤重要緊固點，大大提高整車質量的一致性。

3）進行大量零部件標準模塊化集成設計，遵循提高零部件通用性的設計原則。整車上研發天窗模塊總成、前端模塊、儀表板模塊、座椅模塊、頂棚模塊及車門模塊；同時對于各模塊化的安裝固定點進行兼容性統一，滿足開發標準化工裝，適應模塊化裝配的需求。

4 模塊化的雙刃劍影響

跨國車企通過模塊化平臺可以在全球范圍內進行汽車模塊化的設計和采購，并優化制造方案，有利于提高產品質量，縮短車型研發周期，并且還能幫助汽車廠商實現旗下各品牌之間的技術共享，滿足全球化市場的不同需求。但平臺生產也存在不足，比如產品缺乏個性導致使用體驗同質化。趨于同質化容易模糊不同品牌之間的個性差異，因此將成本、技術、共性及個性等因素有效融合是各大車企未來必須破解的難題。同時，統一的平臺讓汽車零部件通用化的數量龐大，通用零部件若存在缺陷會導致大批量召回，造成經濟損失巨大。所以這種隱患對廠商的研發和供應商的質量管控提出了更高的要求。總的來說，模塊化平臺所帶來的成本優勢、模塊化戰略的收益遠大于風險，即使平臺化生產會造成大規模召回也不會改變企業加速產業化和規模化的決心，大型模塊化平臺是大勢所趨。

5 結語

實施模塊化平臺的具體方法各不相同。大眾首先實施了覆蓋旗下所有品牌的模塊平臺理念；豐田應用了全球平臺架構下的零部件標準化；沃爾沃則強調技術的共享等。由此可見，模塊化平臺并沒有全球統一的解決方案，企業必須根據自身戰略和市場渠道制定適合自己的發展戰略。通過分析各大車企平臺演變過程以及模塊化技術與經濟性、規模性的特點，得出一些模塊化平臺的特點及發展建議[6]：

1）整車模塊化平臺的核心都是基于動力模塊，并在此基礎上，完成其他系統的標準化零部件模塊。模塊化平臺的進化，基本要在如下方面入手：核心發展動力總成的模塊化；通用化的標準零部件是基礎；在車型平臺總布置上，重要子系統總成的布置是一致的；主要制造工藝流程是相似的；許多電子接口及界面是相同的，特別是在未來電氣化領域。

2）模塊平臺化戰略是建立在正向研發基礎之上的，需要確立穩定的品牌框架和長期的產品投放策略。發展模塊化平臺架構必須有新技術的支撐和一定的經濟性條件。總體上，未來模塊化平臺的發展方向都是削減平臺數量、發展核心平臺、增加核心平臺的產量，并且把重點放在平臺內模塊化的共享和全球柔性化生產。

3）從“平臺化戰略”到“模塊化戰略”需要跨越模塊共享論證階段和規模化階段這2個“關口”，估計主力平臺規模至少達到年產100萬輛級別才有可能實施成熟的模塊化戰略。國內車企由于技術能力資源有限，其模塊化的范圍和程度將受影響，在某些關鍵系統方面十分依賴系統供應商。在發展模塊化戰略初期，為了技術資源的優化配置，應該讓重要供應商盡早參與到模塊化戰略中；同時，應該集中精力研發至少2款明星車型產品，以該高銷量車型產品結構作為未來模塊化平臺的主體。

4）從大眾的MQB、寶馬的UKL、奔馳的MFA及沃爾沃的SPA等模塊化平臺上看，各大主流汽車廠商都在大力發展以緊湊級為主的核心模塊化平臺，增加該平臺的車型種類和產量，以提高首次購車或年輕消費者的使用體驗，吸引客戶對品牌的終身認可。

5）伴隨著市場盈利環境結構的變遷，基于模塊化戰略全球兼容的“超級平臺”，主流知名汽車廠商正在逐漸向著集成共享移動出行等服務的智能科技公司轉型；從汽車制造商轉型成為以人為本、可持續發展的移動出行服務提供商。