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双面小鹏

帮宁工作室 | 有品质的汽车报道 2021/10/29 00:25

探索科技,更探索安全

2021年7月9日,位于天津的中汽中心实车碰撞试验室迎来了一群特殊的参观者。作为首批车企用户——10多名“鹏友”,现场见证了小鹏P7在C-NCAP(中国新车评价规程)碰撞试验的过程。

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这是C-NACP成立15年来,首次许可车企组织用户到实车碰撞试验室现场观看试验。这也是小鹏汽车作为用户型企业的一次创新之举。

在这次试验中,小鹏P7以89.4%的综合得分率,获得C-NACP五星评级。其中,乘员保护评价得分为64.83分,得分率为92.61%;行人保护评价得分为9.77得分,得分率为65.11%;主动安全评价得分为14.78分,得分率为98.51%。碰撞试验证明,其电安全性能也满足C-NCAP技术要求。

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虽然是一家新造车企业,但这并不是小鹏首次在C-NCAP试验中获得五星成绩。

小鹏汽车第一款参加C-NCAP试验的车型是小鹏G3智享版。2019年6月,在C-NCAP试验中,这款小鹏G3以综合得分率92.2%获得五星评价,成为2018年版C-NCAP试验规则发布后,首批参与试验并获得五星评价的纯电动车型之一。

彼时,小鹏G3在综合得分率及乘员保护、行人保护、主动安全分项得分率中,均位列纯电车型第一名,获得全满贯,后3项指标得分率分别为96.5%、70.34%和94.09%。

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对造车新势力而言, 2019年是交付元年,也是渡劫之年。新能源汽车补贴腰斩,自燃事故、融资困难等杂音不绝于耳。

就在用户对新造车安全性最质疑的时候,小鹏G3一“碰”成名,向人们展示了小鹏汽车在安全方面的能力和用心,为小鹏汽车创下了口碑。

在碰撞安全方面,技术普遍成熟,关键是公司的定位和理念。而整车安全是小鹏汽车最关键的性能,董事长、CEO何小鹏从 公司创立之初起 就经常强调:“小鹏汽车要拿中国、美国、欧洲的所有评级的五星。”

未曾谋面的1.0和救火队长

其实,在第一款量产车型小鹏G3推出之前,小鹏汽车已经造出一款车型,在内部被称为小鹏DAVID 1.0。目前,这款车型仅供一些内部员工在使用,对外界来说几乎是素未谋面。

2017年初,才是小鹏汽车真正进行碰撞试验实战的开端。1.0在福迪汽车完成设置,准备到南京一家做约束系统的公司进行碰撞试验。当时,小鹏汽车负责主被动安全的团队一共不到5人。

陈炳圣是小鹏汽车的34号员工。他回忆,考虑到安全问题,1.0首次碰撞试验使用的是假电芯。“我们把电池都换成一些空盒子,然后填充上石膏。但试验后发现,撞完之后石膏全碎了,也反映不出问题,代价还很大。”陈炳圣说。

第二次试验开始用真电芯,但还是决定先把电放光。当时,公司还没有放电的设备,1.0只得在试车场上跑了一圈又一圈,通过不断地加速、减速、急加速、急减速来放电。陈炳圣说,当时利用的是合作伙伴福迪的试车场,对方也有车在进行生产和试验,1.0只能利用休息时间在试车场不停地跑。

跑到晚上,电终于放光了。他们把电池包拆开,再把里面所有高压连接线拆掉,将发生事故的可能性降到最低,并在里面埋上温度传感器,方便碰撞时监控每个电芯的安全性。次日凌晨1点,把车装完之后,发往南京进行碰撞实验。

那次试验结果并不理想。当会议上被问到1.0能不能拿到五星时,陈炳圣实话实说:“如果按照这个状态去做,肯定有问题,还需要改。”当即,小鹏高年级同学就做出决策:将车再改一轮,包括安全、造型和性能。

这对首次研发纯电车型的3人团队来说,压力非常大。那时候,很多工程师对新造车企业还在观望中,招揽人才并不容易。就在陈炳圣发愁的时候,一位“救火队长”不期而至——广汽研究院老同事饶建鹏决定加入小鹏。那是2017年7月,1.0的研发工作正在收尾。

饶建鹏毕业于吉林大学,2007年入职广汽研究院,从一个工程师做起,专门从事碰撞安全方面的工作。2012年10月份,加入吉利汽车,担任过碰撞安全科长和平台仿真分析经理。在加入小鹏汽车之前,他从事汽车开发十几年,参与过10个整车项目开发,全部获得C-NCAP五星评价。

饶建鹏在2016年就曾萌生加入小鹏的念头,期间在小鹏1.0的仿真验收,以及和供应商对接时,他曾多次帮忙。很快,他通过了小鹏汽车联合创始人、总裁夏珩的面试。夏珩把负责仿真分析的工作交给了他。

团队快速扩建。2017年下半年,小鹏碰撞安全团队从3人变成了8人,2018年扩张到20人。到了2021年8月,已经有50余人,还不包括主动安全——那归在自动驾驶部门。

为提升仿真分析工作的效率,饶建鹏在内部推行仿真二次开发。在传统车企,可能一个车身的建模就会花一到两周。二次开发能尽可能地把一些工作让电脑大概在4个小时内完成建模,整个效率快上不止10倍。

小鹏DAVID 1.0这款车,虽然在安全方面达到国家安全标准并获得生产许可,但为了让用户拥有更完美的产品,他们还是认为应该打造一个全新架构的DAIVD2.0,即后来的小鹏G3。

63次试验和严苛的C-NCAP规则

项目确定后,小鹏汽车安全碰撞团队将全部精力注入小鹏G3。当时,外界对电动车安全性有很大质疑。

2018年,电动车起火事故超过50起,涉及乘用车、客车、物流车等不同车型。当年,全国针对纯电动汽车的召回事件共发生8起,涉及车辆多达13.0344万辆。

在2019年6月前,参与C-NCAP评价试验的两款纯电车都只获得二星,导致消费者对纯电动车的安全性产生疑虑。

小鹏G3获得五星,不仅是对这款车安全实力的肯定,也是对纯电车型安全的一次正名,更是对新造车势力的一次正名。

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作为小鹏量产的第一款车,小鹏G3赶上了更加严格的C-NCAP试验标准,但它还是“撞”出了一个第一。

2019年第二季度C-NCAP的试验评价,重点关注纯电车的安全性。当时,小鹏及其它3家车企的4款电动车一起参与试验评价,小鹏G3以领先第二名3.8分的较大优势,拿下了C-NCAP碰撞试验中纯电车得分第一名。

评价标准采用C-NCAP 2018年版。这一版规则中引入了行人保护,加大了主动安全的权重,评分体系中有70%是乘员保护、15%是行人保护,另外15%是主动安全,跟欧洲NCAP体系全面接轨。

2018年版规则还有一个重大变化是引入新能源车型评价体系,对这类车型额外进行8项电气安全试验评价,包括触电保护性能、电压安全、电能安全、物理防护、电力系统负载端绝缘电阻、电解液泄漏、REESS(车载可充电储能系统)安全评价、高压自动断开装置。

小鹏汽车碰撞安全团队迎难而上,进行反复试验。

小鹏G3在研发过程中,进行了1000多次、超过3万小时的结构仿真优化,并进行63辆次整车碰撞和40多次滑台试验,全面覆盖各碰撞场景工况,以强大的仿真优化能力及不计代价的研发投入,全面提升整车安全性。

最终,小鹏G3通过一系列车身结构优化和高安全配置,较1.0车型有了显著的提升,保障了交付给用户的车有足够优秀的安全性能。

其一 ,车身大量采用高强度材料。高强度钢占比70%,其中980~1180Mpa超高强度钢板占比6.7%,1500Mpa热成型钢板占7.5%,在同级车中处于领先地位。

其二 ,采用高强度球笼式框架。发生碰撞时,球笼式框架能够将碰撞力通过多路径分散,有效降低局部受力,减少前围侵入。因此,尽管小鹏G3采用了大面积的前挡风玻璃,但安全性却不降反升。

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小鹏G3多传递路径

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小鹏G3多环状球笼

其三 ,更低的碰撞加速度。前机舱预留充足吸能空间,配合前副车架碰撞撕裂技术、电机悬置断裂设计,将前向碰撞加速度峰值降低25%,实现碰撞后“软着陆”。

其四 ,全系搭载6个安全气囊和预紧限力安全带,最大限度减少碰撞对乘员的伤害。

在主动安全方面,系统经过超3000小时数据采集,自动紧急制动功能路试每15万公里零误触发。

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小鹏G3自动紧急制动测试

在小鹏G3搭载的主动安全功能中,除了LDW车道偏离预警、FCW前向碰撞预警、AEB自动紧急制动功能,还有360°全景可视泊车辅助等主动安全功能,通过各种预警功能,减少意外事故发生。

对于C-NCAP2018年版新增的行人保护试验,小鹏汽车也是当时所有无主动弹起式发动机罩的评价车型中,总得分最高的。饶建鹏说:“如果行人保护分数更高的话,就可以冲击五星+。”

P7的坚持和创新

在第二款量产车型小鹏P7上,小鹏汽车又进行了更多的探索。

小鹏P7的造型非常有特点——封闭式前格栅搭配分体式前大灯组,其日间行车灯贯穿整个车头,配合下方的大灯主体,很有个性,科技感也很强。然而,这样的前卫设计对行人保护有很大的挑战。

在小鹏P7最初版设计中,车灯更加靠前,造型更加前卫。但是,因为灯的材料很硬,发生碰撞时对行人伤害就会比较大。经过和造型团队一次次沟通后,设计团队不得不放弃了一些更前卫的设计,最终还是把灯往后移。

饶建鹏说,根据他的经验,类似“冲突”在不同车厂可能会有不同结果,甚至成为设计师和车身工程师之间的较量,最后看谁的话语权更重。如果安全部门很强势,那造型就必须按照安全团队的节奏来进行,造型设计就会非常受限。而在小鹏汽车,他们会想更多的办法,兼顾双方的诉求。

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碰撞后车辆A柱完好

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乘员保护充分,车门正常打开

小鹏汽车是一个追求创新的企业。创新就意味着更多的挑战,在遇到问题的时候,小鹏人更多的是想如何克服困难,迎难而上,而不是规避困难。

从创立之初,小鹏汽车就一直以奔跑的速度在前进,在开发的过程中,确实走了一些弯路,踩了一些坑。

在开发DAVID1.0时,没考虑行人保护。2016年项目进行时,国家还没有关于行人保护的法规,2017年的草案才提出把行人保护加进去。

项目开发到一半时,他们向合作伙伴提出需求,核算后发现这个项目成本大概增加了100万元。他们另辟蹊径,花了10万元向供应商租了一年模具,自己把模型建出来。

后续的挑战更大,因为不了解材料参数、连接结构等,又经过不断地学习,不知道做了多少轮优化,最终才成功,并在小鹏G3上得到了应用。这款车的行人保护得分达到了70.34%,在同一批试验的8款车型中,位列第3。

对于碰撞安全团队来说,通过此次配合也得到了一些启示。“一定要站在造型的角度、站在用户的角度,不断优化自身,让安全工程尽可能地和设计结构配合,不能一味地认为自己做不到。”陈炳圣说。

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未来,小鹏汽车还要打造飞行汽车,设备材料和普通汽车不一样。对碰撞安全团队来说,挑战会更大,需要他们不断地去探索和创新,通过新的技术去保证安全性,同时尽力实现用户的需求。

主动安全方面,小鹏P7在C-NCAP测试中的得分为14.777分,得分率为98.51%,到2021年8月31日止,是纯电车型中此项试验得分最高。

在P7光鲜的成绩背后,主动安全团队花费了大量的时间和精力。在2020年终最后的性能调优和验收阶段,一共经历了超过5轮的验收。经过不断地优化,最终才拿到了98.51%的高得分率。

AEB是一项重要的主动安全功能,在危险时刻通过触发报警及主动制动,保证车辆安全。在C-NCAP 2018年版中,主动安全占15分,其中,除了车辆电子稳定系统(ESP)外,有11分都属于AEB。

AEB如果在正常情况下被触发,反而会导致安全性能降低、驾驶员受惊、后车追尾等负面影响。因此,针对AEB防误触发而进行的设计验证,成为这个功能整个开发工作中的重要一环。

小鹏P7在上市交付前的开发试验中,曾出现过一例AEB误触发事件。

当时正值春节假期,大年初五,团队就开始加班,日夜奋战。“我们选了3个方案,花了近2个月的时间,进行了3000多次试验复测。”小鹏汽车自动驾驶系统开发专家林树鹏说。经过反复的试验与调校,AEB误触发的问题最终得到妥善解决。

类似的案例不在少数,虽然自研路线给小鹏汽车的自动驾驶系统开发工作带来了不少额外的工作量,但也让团队有更多的机会优化用户体验。

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作为智能电动车,主动安全方面的研发与传统车不一样。国内一些主机厂基本上都是通过供应商提供一个“全家桶”方案,过度依赖共享开发。而小鹏汽车非常坚定智能化方向,并且坚持全栈自研。

这意味着从最早的架构定义、需求定义、策略定义,甚至很多小设计的定义,再到代码开发、调试、匹配等换环节,都拥有更高的灵活度,能够更快发现问题、解决问题。

全栈自研还带来一个好处——让企业和用户更贴近。当车辆行驶碰到较多弯道的时候,很多功能可能会出现退出或者不连续的情况,让用户体验很差。如果供应商的框架是4年前甚至5年前定的,就很难再去改个大框架,没有灵活调整性。

过去,传统车企业更多的是通过试验把问题直接暴露出来,然后让供应商去解决或者是让开发者解决。但在小鹏这样一个需要抢时间跟市场赛跑的企业,如果按照这样的模式,就很难把项目周期变得比较短。所以,在小鹏工作,其实是在共创一个产品。

“在汽车制造这个行业,品质、流程以及整个工作,其实是非常严谨的,而且小鹏汽车还结合了移动互联网的创新想象力。”小鹏汽车自动驾驶项目管理和质量负责人说。“我们能够在快速奔跑的过程当中享受平衡,小鹏汽车当前的整个状态能够带给人释放。”

主被动安全融合与评价之外的探索

随着汽车行业基于电动化、智能网联化的变革越来越深入,原有的评价标准逐渐不能完整地描述汽车的内涵和外延。小鹏汽车希望不仅仅在主动安全或被动安全某一方面达到标准,而是更在科技方面有更多突破。

他们一方面对主被动安全融合进行思考,一方面希望通过更高阶的智能辅助驾驶技术提升驾驶安全。

“主动安全和被动安全不应该是此消彼长的关系,而应该高度融合,朝着智能化被动安全的方向发展。”饶建鹏认为。

为了更好地融合主被动安全,小鹏P7在前后排都采用预紧限力安全带。在发生碰撞时,这种安全带能更好地约束和保护乘员安全。通常来说,这种配置一般只在百万级别的豪华车上才会有。

这种安全带有两个好处。第一,在碰撞发生前就进行预警,加长了驾驶员的反应时间,可以有效降低碰撞事故等级,更好地保护乘员的人身安全。第二,安全带震动报警,相比文字和声音有更好的预警效果,更能集中驾驶员的注意力,可以大大降低碰撞事故发生的概率。

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这样的结合点,早就在小鹏G3上开始探索。

小鹏G3同样将前向碰撞预警和预紧限力安全带相结合,当前向碰撞预警系统监测到碰撞风险时,安全带先自动重复收紧松开,提醒驾驶员。当接近障碍物或触发自动紧急制动时,安全带自动收紧,提前约束驾驶员,减少碰撞事故中对乘员的伤害。

“这是一个有代表性的结合点。”饶建鹏说,“小鹏是一个新的公司,我们希望做一些不一样的东西,更希望在科技方面有些突破,所以探索被动安全和主动安全的融合。”饶建鹏说。

此外,小鹏P7从主动安全配置上来说,并不仅限于C-NCAP所评测的项目。他们希望在评价体系之外达到更高需求,以满足智能化时代的用车需求。

因此,从最基本的智能跟车、车道保持、自主泊车,进阶到特定场景下的智能辅助驾驶功能,小鹏P7开创了NGP(智能导航辅助驾驶功能)——通过更高阶的智能辅助驾驶技术,配合驾驶员提高高速行驶场景下的行车安全。

NGP功能可在使用路况下,辅助用户实现智能变道超越慢车、智能选择最优车道、智能限速调节、智能进出匝道等功能,配合驾驶员提高在封闭道路环境下的行驶安全性。

“目前阶段毕竟还是辅助驾驶,不是无人驾驶。在这样一个人机共驾的阶段,我们要思考怎样让车主更安全地使用辅助驾驶系统。”小鹏汽车自动驾驶项目管理和质量负责人说。

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为保障人机共驾安全性,小鹏P7采用了四级交互的安全架构,即文字提醒、图标提醒、语音提醒以及安全带震动和方向盘震动提醒。系统能够通过驾驶环境判定安全风险,对驾驶者进行不同程度地提示,帮助用户清楚地知道车辆如何驾驶。

同时,小鹏汽车非常注重对用户的“教育”。当用户首次打开NPG系统时,系统会强制播放4分钟教学视频,结束后,还有一个类似考驾照科目一的考试环节。通过视频教学和考试,确保用户能够正确使用NPG功能,避免误操作。

作为一个新势力车企,小鹏在短短几年时间推出G3和P7,并都在严格的C-NCAP碰撞试验中取得五星成绩。这不仅仅体现了实力,更体现了小鹏汽车打造最安全的智能汽车的理念。

“天生智能,探索不止。”未来,在汽车碰撞安全方面,小鹏汽车将继续秉承这一理念,不断努力打造最安全的智能汽车,向实现“碰撞事故零伤亡”的目标迈进。

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