基于SWOT分析法的全新平台开发车身材料的选择

徐少阳

（威马汽车技术有限公司）

我国乘用车研发经历了十几年的技术积累和沉淀，逐渐地发现平台开发相对于单一车型开发的优点所在，比如架构零部件的通用化对产品工程设计和生产线的统一规划以及产品的连续性等均能够实现成本的降低和开发周期的缩短。尤其在近2年，受到国家的大力支持，多数主机厂在新能源车型开发初期，会重点考虑到车型平台的重要性[1]。白车身作为主机厂生产的主要部件，在平台规划阶段，白车身的选材问题尤为重要，它会受到产品规划的产能、成本、平台布置策略以及生产工艺等影响。

1 白车身材料选择因素分析

1.1 产品规划对白车身材料选择的影响

众所周知，产能越大降低模具费用的分摊越小，单件成本就越低。当然，这需要考虑模具寿命的问题，比如铝合金压铸模具的寿命大约为10万件，而钢板冲压件模具寿命可达百万件以上。就目前而言，碳纤维车身和铝合金框架车身的生产只能维持小批量的规模，这与材料成型、单件制作、车身拼装等均会受到技术、成本、周期的限制。图1示出车身材料、成本以及产量的相对关系图。

1.2 平台开发策略对白车身材料选择的影响

平台开发策略是针对平台车型的产能规划、成本控制、开发计划、质量目标等而制定的一套适合于整个平台各个车型的设计思路。该思路呈现的是平台相关车型之间的相互关系，而这个变换关系将决定着车身开发的策略，比如从Sedan到SUV，会涉及到轴距增加，整车增高，如果轮距在小范围内波动，则可以利用底盘结构变更实现，但如果轮距需要增大过多，必须考虑车身在Y向的可调范围。通常，如果是钢制车身，不建议做Y向的可调，因为这样与设计一款新车毫无区别；而如果车身为铝合金框架式结构，则可以轻松实现车身的Y向可调。

1.3 其他影响车身材料选择的因素

其他影响因素有：车身轻量化设计，车身结构的可靠性和安全性，车身制造的车间设备是否已具备，配套供应商的技术条件和能力是否具备，售后能力建设和投入等。

2 白车身材料选择实际案例分析

以某新能源车型全新平台开发为例，重点讲述如何运用SWOT分析法对白车身材料进行选择。

某新能源车型规划了代号为CF1X平台的3种车型，分别为Sedan,SUV和MPV。产品主要卖点体现在整车空间、续驶里程、智能网联和自动驾驶等4个方向。其中，各车型的物料成本目标和销量规划，如表1所示。

表1 某新能源平台各车型物料成本目标及销量规划

SWOT分析法是将事物从4个维度，即S（strength）优势，W（weak）劣势，O（opportunity）机会，T（threat）威胁，全面地分析，然后将各个维度的因素进行罗列，以供利益相关者进行决策[2]。

根据目前现状及未来发展趋势，钢材和铝材是在以后的车身上应用较多的两种材料。文章将针对全钢车身、全铝车身以及钢铝混合车身（分为上下车身不同组合方式）4种方案进行分析。

2.1 方案1：全铝车身

1）S:车身质量相对全钢车身可以减轻50～60 kg,对增加续驶里程和减少制动距离等均有贡献。可以实现平台在X向和Y向的扩展，对平台的延展性较好[3]。

2）W:单件成本和模具成本相对钢制车身都有所提高，另外，基础设备需要另建。车身强度和安全性相对较弱。制造工艺不成熟，限制了成本和周期。后市场维修服务需要同步建设基础设施和培训铝材修复技术等[3]。

3）O:当前使用全铝车身应用较少，对于产品宣传亮点起到积极推动作用。

4）T:技术不成熟可能会导致产品质量受限，引起顾客抱怨；推高整车成本，产品不具备价格优势。

2.2 方案2：钢铝混合车身（下车身铝制+上车身钢制）

1）S:可以适当地减轻车身质量；下车身铝制可以实现平台的多向拓展；不同车型的上车身必须重新开发，利用钢制车身可以实现周期和费用可控。

2）W:同方案1铝制车身的弱点一样。另外，平台架构设计时需要特别考虑强度和安全性等基础性能。

3）O:车身大量使用铝制件，使得产品能够得到市场聚焦，吸引客户。平台化下车身可以使得模具费用分摊更多，降低单件成本。

4）T:铝制车身需要基础设施的成本投入较大，整车成本上升。

2.3 方案3：钢铝混合车身（上车身铝制+下车身钢制）

1）S:可以适当的减轻车身质量；下车身性能稳定，可以确保平台整体基础性能。

2）W:同方案1铝制车身的弱点一样。另外，钢制件和铝制件之间的连接技术不成熟，存在成本和技术风险。下车身钢制会约束平台车型的拓展空间。

3）O:车身大量使用铝制件，使得产品能够得到市场聚焦，吸引客户。

4）T:单件和基础设施的成本投入较大，投入产出比较小。整车成本较高，不具备竞争优势。

2.4 方案4：全钢车身

1）S：技术成熟，单件制作周期较短，成本低廉，装配成本和质量可控；冲压、焊接和涂装设备不必额外投入；供应商体系齐全，配合紧密。

2）W：车身质量相对全铝车身会重20%，续驶里程相对缩短8～10 km。平台化车身不能实现Y向的空间增加，MPV车型受限。

3）O:减少技术风险，有机会保证产品开发周期在可控范围内。

4）T:不采用新材料、新技术会降低产品的科技感，企业技术得不到提升。

根据以上4个不同的组合方案，白车身的材料选择对车身质量和成本对比分析，如表2所示。

表2 不同材料白车身的质量和成本对比

3 结论

根据以上对不同材料车身的优点、缺点、机会和威胁进行全方位分析，利益相关者可以平衡各方利益，在前期规划的产品和目标成本的基础上进行决策，选出企业需要的方向。这对于后期工程开发和产品布局等均具备基础性的方向性目标，为产品的项目进展做足铺垫和前提。