先问大家一个问题：
一辆汽车给我们的安全感，
到底来自哪里？
有些朋友们是不是觉得
汽车越“硬”，
越不容易变形挤压，
就越安全？
事实可能出乎你的意料。
“刚柔并济”——
现代汽车的处世哲学
好钢要用在刀刃上，
更要用在
保障路上行人和车内乘员安全的车身上。
一辆中大型纯电动SUV，
重量在2.0吨以上。
而汽车车身用钢的重量，
就能占到整车的30%—40%。
钢覆盖着车的“头”“脸”，
更包裹着乘员舱。
它的可靠程度，
直接关系着车内乘员
遇到撞击等危险时的存活率。
那么问题来了，
什么样的车身才
真正靠谱？
要用什么样的材料
才更安全、科学？
我们知道，
家里的菜刀，
刀刃必须用够硬的材料，
才能切菜不卷刃；
但刀背和刀柄
就得用有点韧劲的材料，
砍骨头时才不会震得你手麻。
同理，
现代车身骨架也是一样。
对于车辆而言，
真正的安全核心
就在于车身骨架的
结构设计和材料选用。
想象一下，
一辆车如果从头到脚都硬邦邦，
发生碰撞时会发生什么？
一记铁拳打在墙上，
力量会全部传回给你自己
——这可不是我们想要的安全保护。
真正安全的汽车骨架，
既要够“硬”抵抗撞击，
又要够“软”吸收能量，
这才是现代汽车钢材设计的
精髓所在。
所有的车辆用的都是钢材，
但车身骨架不同位置的强度
却有高低之分。
现代汽车，其实是个
精密的“能量转化器”。
典型的设计做法是，
将车身中部的乘员舱设计为高强，
避免变形，
前后舱设计为可变形，
便于吸能，
形成递进式碰撞吸能体系。
车头和车尾是“溃缩吸能区”，
能通过压溃吸能盒
和前弱后强的纵梁
主动变形，
把冲击力像揉面团一样揉碎、分散；
乘员舱核心位置，
则得是“钢铁堡垒”，
用超高强度的钢材打造汽车A柱、B柱，
形成堪称“铜墙铁壁”的笼式结构，
哪怕承受巨大撞击，
也不变形。
所以，
一辆汽车的方寸之间，
“刚”要如何刚？
“柔”又如何柔？
我们来仔细说说。
高强“特种兵”
“钢”出来的安全感
先模拟一个场景：
如果有两头成年大象，
非要站在你的指甲盖上，
怎么办？
（不要想为什么……）
莫慌！这时候，
你的指甲盖大小的面积
所承受的压力，
大概是1000兆帕（MPa）。
现在只需在你的指甲盖上，
放一块同样大小的特殊“钢”板，
两头大象在上面“旋转跳跃”，
也完全ok。
这块钢板，
就是这么“头铁”。
它就是车用钢界的“特种兵”
——由中国宝武宝钢股份首发，
抗拉强度在1吉帕（GPa）的
吉帕钢®。
它是1000MPa以上的
汽车用超高强钢，
主要用于汽车的
钢架车身、防撞模块等位置。
“超高强”，
是什么概念？
要知道，
不是每一种钢，都是吉帕钢。
如果普通的汽车钢板
像厚塑料板。
吉帕钢®的强度，
则能直接达到菜刀刀刃
或钢锯条的强度。
专业点来说，
它每平方毫米能扛住
100公斤的拉力（1000MPa）。
人，你可以安心靠在“吉”的肩膀上！
（坚定.jpg）
说到汽车的“刚”，
高强度的吉帕钢®功不可没。
但哪怕都是“特种兵”，
分布在不同区域的“兵种”
也有差别。
宝钢的吉帕钢®家族
可谓人才济济。
从1000Mpa起步，
吉帕钢®冷成形钢强度高达1700MPa，
热成形钢强度更是高达2200MPa，
根据车身骨架设计的不同需求，
他们会被合理分布在不同需求区域。
作为全球汽车钢板的引领者，
中国宝武宝钢研发了以吉帕钢®为主，
持续迭代升级的“白车身”。
以高安全纯电动白车身BCB EV® Pro为例，
吉帕钢®的占比达50%以上，
从1000MPa到2000MPa，
全强度级别精心布局。
最核心的乘员舱，
由100%吉帕钢®打造为笼式结构。
主要的抗冲击区域
——车身侧面的A柱和B柱，
尤其是B柱上端，
钢材强度达2000MPa，
和前防撞梁一样，
都是强度级别越高越好。
乘员舱的顶部，
也就是目前
很多新能源汽车的全景天窗处。
这里的加强框，
使用的是强度级别在1500MPa的吉帕钢®，
可承受五倍车重的顶压。
有了高强钢材的支持，
正碰、偏置碰、
侧碰、后碰、顶压、
电池包底部球击
……
随便哪个方向，
再凌厉、再刁钻的袭击，
咱都能“举重若轻”，
扛下所有。
化力于无形，
“钢铁硬汉”的温柔面
以硬制霸，就是真英雄？
非也，非也。
以柔克刚为上策，
猛虎亦能嗅蔷薇。
真正的高手，
深谙刚柔并济之道，
化力于无形。
在汽车碰撞测试中，
我们总能看到汽车那张
被撞得“皱巴巴”的前脸。
发动机盖板，
它不光负责汽车的颜值，
更是暗藏一副
保护行人的“菩萨心肠”。
汽车的发动机盖板外板，
普遍使用强度在300MPa左右的
普通高强钢，
内衬质地更软的发罩内板，
两层中间还留有一定空间。
这样的中空结构，
提供了足够的缓冲区，
能够在碰撞发生的瞬间，
让行人头部“软着陆”，
专治“硬碰硬”。
现代汽车的“柔”
还很大程度上体现在
车身骨架的吸能区。
汽车前侧的主吸能盒设计得很巧妙，
它采用强度级别在600MPa左右的
普通高强钢，
延展性较强，
具有一定的变形量，
能够更好地吸收撞击的能量。
同时，
通过对不同强度、
不同厚度材料的组合使用，
贯穿汽车前后的纵梁可以做到
前“柔软”后“钢硬”，
再配上像风琴褶一样的压溃筋设计，
撞击发生后，
纵梁就能沿着风琴褶溃缩变形，
吸收掉部分能量。
这些步骤，
可以让汽车的前舱模块
卸掉30%左右的冲击力。
由此，
碰撞产生的能量就按照
预设的路径火速“泄劲儿”，
通过纵梁分解、传导至
门槛件等超高强部位上，
而不会直勾勾地怼向乘员舱。
在乘员舱的侧面，
上文中我们说过，
B柱的上段，
采用了吉帕钢®中的“强中强选手”——
超高强度的热成形钢（高达2000MPa），
确保车窗部位绝不变形，
留出逃生空间。
而B柱的下段，
与座椅齐平的区域
则被设计为吸能区，
材料强度略低，
能够适当变形从而灵活卸力，
在侧碰发生时，
乘员所受冲击力大幅度减少。
这就好比，
在硬汉强壮的肌肉里，
藏了几块记忆海绵，
最大程度保护乘员的人身安全。
所以，
看车别只看钢板厚度和硬度啦！
车身骨架才不是越硬越好，
而是要——
该软时就软（吸能缓冲），
该硬时必须硬（保命空间）。
这才是车身骨架的生存哲学——
“刚柔并济”，
能“屈”能“伸”。
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来源 | 国资小新
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