رشد وزن خودروهای برقی و هیبریدی، مهندسان صنعت خودرو چین را به سوی طراحیهای یکپارچه، مواد سبک و بهینهسازی ساختار بدنه سوق میدهد.
خودروهای انرژی نو با باتریهای بزرگتر، تجهیزات رفاهی بیشتر، نمایشگرهای متعدد و سامانههای هوشمند پیشرفته، نسبت به محصولات بنزینی وزن بالاتری دارند. این مسئله اکنون به یکی از مهمترین چالشهای مهندسی در صنعت خودروی چین تبدیل شده است؛ زیرا افزایش جرم خودرو میتواند مصرف انرژی را بالا ببرد، رفتار دینامیکی خودرو را تغییر دهد و فشار بیشتری بر اجزای مکانیکی وارد کند.
دادههای وزارت صنعت و فناوری اطلاعات چین نشان میدهد میانگین وزن خالص خودروهای سواری تولیدی در این کشور از ۱٬۵۱۴ کیلوگرم در سال ۲۰۲۱ به ۱٬۷۱۴ کیلوگرم در سال ۲۰۲۵ رسیده است. این ارقام از افزایش ۲۰۰ کیلوگرمی، معادل ۱۳.۲ درصد، در کمتر از پنج سال حکایت دارد.
هرچند باتری بزرگتر میتواند برد حرکتی بیشتری فراهم کند، اما وزن اضافی همواره به معنای کیفیت بالاتر نیست. هان ژییو، استاد دانشکده مطالعات خودرو دانشگاه تونگجی، تأکید دارد که مسیر توسعه باید بر مواد پیشرفته، مهندسی ساختار و بهینهسازی کل سامانه خودرو استوار باشد؛ نه صرفاً افزایش ظرفیت باتری یا افزودن تجهیزات بیشتر.
سامانه محرکه یکپارچه جیلی برای کاهش جرم و اتصالات
گروه خودروسازی جیلی در میانه ژوئیه از یک سامانه محرکه برقی یکپارچه رونمایی کرد. این مجموعه ۱۲ قطعه سختافزاری و چهار عملکرد نرمافزاری را در قالب یک واحد فشرده در کنار هم قرار میدهد.
وزن این واحد ۷۵ کیلوگرم اعلام شده که بیش از ۱۵ درصد پایینتر از سامانههای محرکه برقی رایج است. معماری یکپارچه، تعداد قطعات را بیش از ۱۸۰ مورد کاهش میدهد و نیاز به اتصالات خارجی را نیز محدود میسازد. چنین راهکاری علاوه بر کاهش وزن، فضای کمتری در خودرو اشغال میکند و به کاهش اتلاف انرژی در مسیر انتقال قدرت کمک میرساند.
ارتفاع این سامانه کمتر از ۳۲۵ میلیمتر است؛ ویژگیای که انعطاف بیشتری برای طراحی کابین، جانمایی باتری و بهبود نسبت فضای مفید به ابعاد خارجی خودرو در اختیار طراحان قرار میدهد.
آلومینیوم و طراحی شاسی؛ مسیر اکسید برای هندلینگ بهتر
برند اکسید، زیرمجموعه چری، در زمان معرفی مدل ES مدلسال ۲۰۲۷ بر استفاده از شاسی سبک با اجزای آلومینیومی تأکید داشت. تمرکز اصلی این طراحی بر کاهش جرم فنربندینشده است؛ بخشی که وزن چرخها، تایرها و قطعاتی از سیستم تعلیق را شامل میشود.
کاهش جرم فنربندینشده نقش مهمی در واکنش سریعتر تعلیق، پایداری بهتر و فرمانپذیری دقیقتر دارد. در خودروهای برقی که به دلیل باتری کفخواب مرکز ثقل پایینتری دارند، ترکیب مرکز ثقل پایین با شاسی سبک میتواند تجربه رانندگی را به شکل محسوسی بهبود دهد.
بدنه سبک بدون عقب نشینی از ایمنی
وویاه، برند لوکس خودروهای انرژی نو دانگفنگ، نیز راهکار متفاوتی برای کاهش وزن بدنه ارائه میدهد. این برند ساختار یکپارچهای پیرامون دهانه درها توسعه داده که از فناوری شکلدهی داغ و جوشکاری لیزری بهره میبرد.
هدف این روش، پایین آوردن وزن بدنه در کنار حفظ استحکام سازهای است. بدنه خودرو، بهویژه در اطراف ستونها و دهانه درها، نقش اساسی در مدیریت انرژی تصادف دارد. به همین دلیل، سبکسازی بدون مهندسی دقیق میتواند ایمنی را تحت تأثیر قرار دهد؛ اما فناوریهای نوین اتصال و فولادهای فوقمقاوم، امکان جمع میان کاهش وزن و استحکام را بیشتر فراهم میکنند.
یو بین، نایبرئیس نیو، معتقد است کاهش وزن خودرو تنها با تغییر یک قطعه یا استفاده از یک ماده خاص امکانپذیر نیست. از دید او، طراحی، مواد اولیه، تولید، زنجیره تأمین و ایمنی باید در یک مسیر هماهنگ قرار گیرند تا ساختار خودرو سادهتر شود، بدون آنکه استانداردهای ایمنی افت کند.
انتخاب مواد؛ موازنه میان وزن، هزینه و مدیریت حرارت
پژوهشگران دانشگاه علم و فناوری پکن معتقدند طراحی محفظه باتری دیگر تنها بر کاهش وزن تمرکز ندارد. انتخاب ماده، استحکام سازه، مدیریت حرارتی، پیچیدگی تولید، قابلیت تعمیر و امکان بازیافت، همگی در تصمیم نهایی خودروساز اهمیت دارند.
فولادهای پربازده، آلیاژهای آلومینیوم و مواد کامپوزیتی هر یک نقاط قوت و محدودیتهای خاص خود را دارند. آلومینیوم در کنار وزن کمتر، رسانایی حرارتی مناسبی عرضه میکند و برای قطعات مرتبط با باتری مزیتی مهم به حساب میآید. کامپوزیتها ظرفیت بیشتری برای کاهش جرم دارند، اما هزینه بالاتر، تعمیر دشوارتر و بازیافت پیچیدهتر، استفاده گسترده از آنها را محدود میکند.
سبکسازی در مراحل نهایی هزینه بیشتری دارد
ویلیام لی، بنیانگذار و مدیرعامل نیو، اعلام کرد هر کیلوگرم کاهش وزن در مراحل پایانی مهندسی سبکسازی میتواند حدود هزار یوان، معادل ۱۴۸ دلار، هزینه داشته باشد. با نزدیک شدن خودرو به حد نهایی بهینهسازی، حذف هر کیلوگرم اضافه به دانش فنی، مواد گرانتر و فرایند تولید دقیقتر نیاز دارد.
شو جون، قائممقام ارشد و مدیر عملیاتی لیپموتور، نیز بر ضرورت ایجاد تعادل میان بهرهوری انرژی، کنترل هزینه و تجربه مشتری تأکید دارد. خودروسازان نمیتوانند تنها برای پایین آوردن وزن، امکانات مورد انتظار مشتری یا کیفیت سواری را قربانی کنند.
آینده خودروهای برقی به مهندسی هوشمندانهتر وابسته است
رقابت آینده در بازار خودروهای انرژی نو تنها به برد حرکتی، قدرت موتور یا ظرفیت باتری محدود نمیماند. خودروسازی موفقتر خواهد بود که میان وزن، ایمنی، مصرف انرژی، هزینه تولید و امکانات هوشمند، توازن دقیقتری ایجاد کند.
سامانه محرکه یکپارچه، ساختارهای بدنه پیشرفته، شاسیهای آلومینیومی و انتخاب هوشمند مواد، چهار مسیر مهم برای کنترل وزن خودروهای برقی در چین به شمار میروند. این روند میتواند علاوه بر بهبود بهرهوری، مسیر تولید خودروهای برقی ایمنتر، اقتصادیتر و چابکتر را هموار کند.
