钢板对汽车安全有多重要？材料是怎么选的？

[车讯。【com】白车身是被动安全非常重要的一部分。是结构、材料、焊接配合的完美之作。经过几十次碰撞试验，相互协调后达到完美的匹配关系。白车身也更像一个身体，结构=骨骼，材料=骨骼，焊接=骨骼连接，缺一不可。

此次，我们通过深度拆解，对伊凯现代的车身结构、技术和配套供应商进行了分析，并对内部质量进行了探索。在拆解的过程中，也发现了“结构”的成熟与先进性。既符合现代车型的设计标准，又在一些结构的布置上超过了同类车型的设计标准。在伊凯智能工厂的上一篇文章中，我们还介绍了焊接车间，该车间在涂胶和焊接方面高度自动化，为车身焊接提供质量保证。

我们先复习一下前面的课。下图是耀眼的白车身结构。a柱和底梁是最强的，负责保护车内构件不变形。所以内钢板(注意：是内钢板，不是外皮钢板)采用高强度热成型钢，这个位置的钢板强度也是全车最高的。

从下面的结构可以看出，作者标注的红色部分是主要防护结构，钢板也是强度最高的，而黄色部分是次要结构，其钢板强度低于红色，而绿色部分是低速防护结构，钢板(此位置为铝合金)强度最低。

这里需要强调两个认知误区。目前很多消费者还是很注重外表皮钢板的厚度，用手敲钢板，以为厚就安全。还有很多媒体宣传防撞梁钢板厚度，甚至对实测数据进行排名，给出安全结论。这是极其片面的做法。

汽车结构也有进化论

为了让大家更好的理解结构和材料的关系，作者用人体结构做了一个类比。如上所述，车身结构=骨骼结构，人类在几百万年前就已经出现了，但是当时的人体结构和现在有很大的区别。长期以来，随着生活环境、饮食、行为和生活方式的变化，人体结构随着环境而演变。我们现有的身体结构是符合当前环境的进化的最佳结果。

车身结构也是如此。从第一辆汽车诞生到现在，车身结构不断变化。根据安全标准、使用要求，以及新材料的诞生，汽车车身结构也在逐步演变。作者之所以说玄杰的车身结构符合现代设计标准，就是因为它来源于此。

汽车钢板=骨密度

我们的骨头有厚有薄，有软有硬。这是基于骨骼之间的功能匹配。比如下图红色部分，头骨、脊椎、肋骨都是保护身体的重要部位，相当于A/B柱、门槛梁等重要结构；黄色部分在结构和材质上有第二强度，蓝色部分逐渐减小。这部分是汽车的前后纵梁。绿色标志着最薄弱的部分，就像汽车的前后保险杠一样。当身体不小心摔倒，双手撑地时，动力传递从前到后一步步崩塌，第一个骨折的部位也是前面。

汽车上使用的材料有很多种，如钢、铝合金、碳纤维等。每种材料都有许多分类。不同的钢板强度可以通过拉伸试验和成分分析来分析。所谓拉伸，就是骨折的力量。成分分析可以通过分析物料粉末的成分得到具体的物料标签。作者举了一个不恰当的例子，类似于骨密度。骨密度更高，骨骼更硬。相反，骨骼强度降低。

相同车身结构、不同车重，材质截然不同

前文笔者重点阐明，车身结构与材质的配合，需要通过车身质量等因素调整，动一发而牵全身，这里就不得不提一些“平台化”产品，紧凑级三厢车、SUV和中大型SUV等，基于相同平台和车身结构，如果材质没有太大区别，这就对安全性能有较大影响。所以每个车身都是“唯一”，而绝非雷同。

炫界车身钢板的诞生地-宝钢

其实说到汽车用的钢材，笔者有很多故事值得分享，还记得10年前，笔者拆解很多合资品牌车型时，最不想提及的就是高强钢，因为那时候合资车型引以为豪的就是“我们所用的高强钢是进口的”，那份得意的口气真是听起来心里不舒服。直到6年前，笔者在上海车展的零部件展看到宝钢展台参观学习时，发现宝钢不仅可以覆盖车用所有不同强度钢板的产品，还有完整的车身结构设计。最让人兴奋的是，那时已经有了接近2000兆帕拉伸强度钢板。这意味着，我们国产车高强钢、热成型钢不会再被国外卡脖子。也正是从此之后，很多合资品牌在选材上也从国外变成了国内。

为了探究炫界车身钢板的品质，本次笔者也借着这次机会，前往武汉宝钢，参观钢板的“诞生”过程。通过参观热轧和冷轧两个车间，亲眼见到了由又脏又蠢的钢坯变为纤细光亮的钢板过程。参观过程中，技术工程师也给我们分享了很多技术参数和工艺，为了让更多消费者能够更快理解，笔者对此做了生活化的列举。

矿石变钢锭=面粉变面团

专业解读：从矿石变钢坯是钢板成才的第一步，也是最关键的一步，通过温度、配方、其他金属的融合决定钢材的出身，也是不同强度钢板（普通钢、高强钢等）的初始状态，在此过程对钢水温度的控制、融合金属的时间、比例、均匀、先后顺序、浇筑钢锭的流量、高度都会对后续钢板成才起到决定性因素。以上所有因素都需要不断的调配和千百次实验才能得出数据。

生活解读：这一过程更像是面粉变成面团的过程，想要得到不同硬度的面团，要在和面时根据水的多少、水温的控制、揉和的均匀和压力，以及是否需要发酵等方式，最终得到不同硬度的面团。

热轧车间钢坯→热轧卷 面团变面片的过程

热轧车间将钢坯变为热轧卷的过程，以备用冷轧后切割板材使用。

专业解读：又黑又丑的钢坯进入步进梁式加热炉，将钢坯加热通红，然后经过除磷后钢板表面变得干净了许多，然后再经过粗轧和细轧，钢坯由块变成片儿状，在此过程，层层降温，最终形成卷材备用。

生活化解读：钢板热轧更像是面团变面片的过程，面团好比钢坯，与热轧唯一不同的是，面团无需加温和降温。面团通过粗轧和细轧几个步骤，面团通过压面机反复挤压，最终形成面片，根据滚筒尺寸调节，获得不同厚度的面片。

到此流程，面片就此完结，但对于钢板还有很多工艺需要调整，譬如酸洗、退火、防腐等。

冷轧车间 钢板最终蜕变

热轧钢板只是成材的第一步，钢板的厚度为3mm，还不能作为车用钢板使用，此时的钢板遇到超时空气会出现严重的生锈情况，而且也并没有进行退火处理。这就需要冷轧车间进行再进行加工。

专业解读：热轧卷需要进入酸洗机组进行除锈处理，将钢板表面完全处理干净，然后进入5机架冷连轧机，将3mm厚钢板压成0.6-0.8mm车用覆盖普钢钢板，然后再根据钢板特性和使用情况，可以进行退火和镀锌处理，镀锌分为电镀和热镀两种工艺。最终根据需求，进行卷或者板的形状进行准备。

生活化解读：冷轧车间主要对面片进行表面除脏、除尘，然后再用压面机，将3mm厚面片再次压薄，食品延长保质期，需要增加定量防腐剂。然后根据客户需求，采取卷或者板的方式保存。

在加工中有诸多指标涉及技术难关，譬如冷热轧钢板时如何保障中心点与边侧钢板的强度相同？卷材如何通过工艺手段同时散热？冷轧时如何保证边缘的凭证？热镀锌时采用什么手段保证镀锌又薄又均匀？等问题，在现场笔者也咨询宝钢工程师得到答案，但基于部分涉密问题并不能透露。

高强钢与普通钢有什么区别？

高强钢、热成型钢和普通钢本质区别就是配方本身以及加工工艺的不同，配方本身决定钢材强度和参数，高强钢对生产线，加工工艺的要求也更高，简单说就是对加工工具有更高的要求，“软面比硬面更容易加工成型”。

总结：钢板是汽车安全中重要且不可分割的一部分，正如本篇所举例，它更像是我们身体的骨骼强度，强有力的骨骼加上不同区域强弱布局，才能起到更好的被动安全防护效果，凯翼在设计车身时选用宝钢的最大原因就是全面的产品线，智能化制造生产以及可靠有品质的产品。有了可靠的供应商才能给炫界甚至凯翼汽车带来可靠品质。