现代工业中,造一辆汽车,需要花费怎样的精力,尤其当它是一辆“从未有过”的车?
从拥有电池技术到造出全球续航里程最高的纯电动车,深圳企业比亚迪花费了7年时间。而后数年,每款新能源车研发背后几乎都凝聚了比亚迪人精益求精的追求,这不仅关乎“工匠精神”,更关乎对一款世界上还没有过的创新产品的不断求证和验证。
以插电式油电混合动力汽车秦为例,3000名工程师参与研发,上市前造了数百台样车,北至黑龙江、南到海南,累计行驶数百万公里,不断测试高温、低温和高海拔、高湿度等不同环境下车辆的使用状况;而为了稳定和安全,零部件经历数万小时模拟测试,超过200台整车进行碰撞测试……
于是,在秦和唐等新能源车的热销下,2015年,进军汽车制造业只有12年的比亚迪超过美、日的竞争对手,成为全球新能源汽车销量冠军。这一年比亚迪销售6.17万辆新能源车,占全球新能源汽车市场份额的11%。而更早些时候,比亚迪电动大巴进入日本,成为出口日本的唯一中国汽车品牌,还签下为伦敦制造标志性“红色大巴”的大额订单,实现在全球50多个国家、近200个城市运营。
不过,比亚迪股份有限公司高级副总裁、汽车产业群总工程师廉玉波却提醒,“工匠精神”不能用“做了多少”来衡量,要快速掌握前人积累的经验,并在此基础上有创新。真正的创新都很难,新的东西都要经过严格的验证、实验,确认无误才能应用,如此,精益求精才值得。
做“从零开始”的事情
2003年,作为“电池大王”的比亚迪宣布正式进军汽车产业。虽然3年后其首款量产燃油车型就已上市,但直到7年后,比亚迪的首款纯电动车e6才最终推出。
“从进军汽车业开始,比亚迪就已经开始新能源车的研发。”比亚迪总裁王传福说。但没想到的是,让“电池大王”做一款量产电动车竟然比做一款燃油车还难那么多。
一台车从燃油车变成电动车不是换换电池和电机那么简单。廉玉波告诉记者,汽车的发动机没了,就没了真空来源,而使用液压装置的助力转向和刹车系统就都要换成电动,同时用发动机驱动压缩机的空调也得换成电动空调,以发动机作为热源的制热系统也没有了,都要靠空调实现。并且,这些零部件很多都要重新按电动汽车的要求来研发设计。在当时全世界还没有一台车完全是按照电动车的要求来开发的时候,比亚迪做的是“从零开始”的事情。
与很多公司选择在传统燃油车车型上改一下动力装置做新能源车不同,为了要做一台续航里程不能太短、性能和驾乘体验不能输于燃油汽车的电动车,比亚迪完全按照一款新车的要求去全新研发设计一款电动车。
首先要解决的是重达600公斤的电池放在哪。廉玉波说,电池重,其布置就会对整车带来很大影响,电池的安全性也需要平衡,而当时全世界都没有此类的设计先例。
经过测试,e6的电池最终被置于整车中间的地板下。“这里有整车的包围,更安全,对电池性能影响最大的温度也最容易控制,同时也尽量不影响乘坐的舒适性,以及不对其他人机工程产生影响。”廉玉波说。
这种从零开始的设计也获得了全球新能源汽车行业的认可。e6推出后不久,德国戴姆勒的工程师来考察,经过试驾,认为这是一款足够成熟的车型。而后戴姆勒与比亚迪合作成立合资公司开发腾势电动车。廉玉波说,后来包括特斯拉和欧洲的一些新能源车都选择将电池放在同一位置,这说明比亚迪的方案在全球获得了认可。
1200小时只为一次实验
精益求精要站在巨人的肩膀上。“掌握技术的多少不能用做了多少(实验)来衡量,碰撞实验做了500次的车就比做100次的车更好么?”廉玉波告诉记者,有些人可能起点低,可能没有掌握已成熟的技术,所以就要做更多实验,而掌握了足够技术的人可能就不需要那么多实验了。
2010年与生产奔驰的德国戴姆勒在腾势电动车上的合作让比亚迪看到了德国人的“工匠精神”。廉玉波说,德国人在传统汽车方面有丰富的经验,在底盘的操控性、转向轻便性、人机工程,以及整车的安全、设计、造型,尤其是工艺材料的使用方面都有强项,而和奔驰合作,比亚迪最看重的就是在这些传统汽车制造工艺上的提升。
德国奔驰在造车方面对整个过程的控制也让比亚迪折服。“任何一个细节,没有重要不重要之分,都嵌入在过程的环环之扣之中,常常我们觉得一个细节的追求过于极致,而他们这部分没做好就不会进行到下一环节。”廉玉波说。
在没有任何前人经验可以借鉴的车辆“电动”部分,比亚迪则一遍又一遍地尝试和实验,寻求最优的方案。
“做电动机实验的台架,一套差不多要3000万成本,而比亚迪有10套。需要用在车上的电动机,我们每10台一起做实验,仅高强度实验就要做1200小时,这相当于让一台车跑上50万公里。”廉玉波告诉记者,一款发动机在装上车之前的实验就有几千小时,在装上车后还要进行路面实测几百万公里。“只有全部测试合格后,这台电动机才会被应用在上市量产的车型上去,而一旦哪里出现问题,测试和实验就有可能从头再来”。
2013年底,比亚迪插电式油电混合动力车型秦上市,这是比亚迪最新一代油电混合动力技术的第一款产品。而为了这款车的量产上市,3000名工程师参与了这款车的研发,上市前生产的实验与试驾样车达五六百台。“一款新车,至少要做三四轮的整车实验,这还不包括碰撞实验。每一轮一般造出来30-50台工程车,每轮实验发现的问题都要在下一轮中改进。”廉玉波说,这还是整个过程中没有出现重大错误的情况下,如果出现错误需要重新设计改进,那实验就不止三四轮。
要卖到全世界去
在深圳比亚迪位于坪山的总部工厂,记者现场观看了一台比亚迪S6车型的碰撞实验。这台车以50公里/小时的速度正面撞上壁障。两侧的高速摄像机完整记录下碰撞的每个瞬间,随后工作人员上前检查作全面数据收集。在这台S6后几百米,几十台碰撞后的各种比亚迪车型停放于此。
“我们每天至少有两台车做碰撞测试。”廉玉波告诉记者,一款新车做碰撞测试至少要做50台车,一般都会超过100台,如果要达到“美标”标准则要碰撞200台左右。在比亚迪,一款新车研发的成功背后是差不多两百台车在这里完成碰撞挑战,而另外还有相当于两三百台车的零部件分别完成各种测试和实验,如此一台车才能上市。
而对于比亚迪的新能源车,这种测试就更为复杂和严格。电动部分的储能设备是电池,温度对于其性能影响明显,于是在秦这样一款油电混合动力车型上,比亚迪的工程师将车分别开到海南、黑龙江、敦煌等地,测试车辆在高温、低温、高湿度、高海拔等环境下的性能。廉玉波说,这样算下来,一款新车上市前为了实验和试驾就要生产五六百台车,实路跑上上百万公里。
据统计,近年来,比亚迪在各类车辆测试和研发实验室方面投入超过10亿元,其中很大一部分投入是在传统车的实验之外专门针对电动车的测试和实验。
2015年,比亚迪的纯电动大巴K9出口到日本,成为中国汽车业首个进入日本市场的本土品牌。同年,比亚迪还获得伦敦的51台纯电动大巴订单。截至目前,比亚迪新能源汽车已进入全球50多个国家、近200个城市。
“比亚迪的车是要卖到全世界去的,因此在研发设计标准上,不是简单按照中国的标准,还要按照欧洲、美国的标准,可以说比亚迪车的技术性能、要求、适应范围在未来都要做全球级的标准。”廉玉波表示。
对话
比亚迪股份有限公司高级副总裁、汽车产业群总工程师廉玉波:
工匠精神不能仅用做了多少实验来衡量
记者:2010年,比亚迪与生产奔驰的德国戴姆勒合作进行腾势电动车的研发,在这次合作中,比亚迪如何看待奔驰的造车技艺?
廉玉波:奔驰为什么选择和比亚迪合作?比亚迪为什么要跟它合作做电动车研发?这里面,比亚迪有技术,所以奔驰看上比亚迪的电动车技术,而比亚迪看中奔驰的则是它在传统汽车制造方面积累的经验。
德国奔驰在传统汽车制造方面有100年的经验,在底盘的操控性、转向轻便型、人机工程,以及整车的安全、设计、造型,尤其是工艺材料的使用方面都有强项,而和奔驰合作,比亚迪最看重的就是在这些传统汽车制造工艺上的提升。
比如,奔驰认可了我们生产的纯电动车型e6是一款成熟的纯电动车型,但同时认为在做工精细、设计和底盘操控、悬架调校等方面还可以提升。
奔驰造车的技艺还体现在对于过程的控制,每个细节一丝不苟。任何一个细节,没有重要不重要之分,都嵌入在过程的环环之扣之中,常常我们觉得一个细节的追求过于极致,而他们这部分没做好就不会进行到下一环节。另外,对于整个造车流程的控制,一个地方出现问题如何倒回来解决改进,德国人对这样的一套闭环系统了如指掌。
记者:比亚迪的新能源车型进入了日本、德国、英国、美国等市场,你觉得比亚迪在这些市场获得肯定的主要原因是什么?
廉玉波:比亚迪出口海外的最主要是纯电动大巴、纯电动出租车等车型,这种车型是比亚迪率先研发并推向市场的,因此在这一细分市场,比亚迪的品牌知名度很高,欧美大多厂商还没有这样的产品。
此外,我们的纯电动大巴在欧洲的一些国家和城市经过了试用,每个城市有几个月的试运行。像在荷兰阿姆斯特丹、德国柏林、英国伦敦,以及法国、意大利等欧洲几十个国家的城市,比亚迪纯电动大巴试运行的过程都让他们对于车辆性能、安全、设计有了足够的认识,可以说通过了欧美等城市苛刻的要求,也获得了认可。
记者:你如何理解现代企业的“工匠精神”?
廉玉波:比亚迪每天碰撞测试两台车,也可以更多,但实验的目的是为了掌握技术,获得技术进步。因此,我认为,工匠精神不能用做了多少(实验和测试)来衡量。碰撞了500次的车型是否就会比撞了100次的车更安全?这不一定。可能撞500次的车仍没有达标,而只撞100次的已经远远超过了标准。
掌握技术的程度跟手段、研发能力、技术的起点以及所掌握技术的综合性都有很大关系。当然实验多肯定会积累很多的经验,但是完全靠自己积累,而忽视人类100多年造车的经验也不对。你为什么要从零开始?
所以现代工匠精神要提升创新的理念。首先,要能够快速地学习前人的经验,其次,还要有所不同,这就是自己的创新。而对于创新,则必须所有重来一遍,要知道创新都不是一下就很成熟的,新的东西都要经过严格的验证、实验,确认无误,才能够真正实现应用。
同时,对于经验的积累,我们的技术也在成熟,未来新的一些技术就具备了一定的基础,需要做的测试和实验也会比一开始要少。比如经过秦和唐两款油电混合动力车型的研发,我们再推出油电混合动力车型,档次就会更高,轻车熟路,不用再像以前那么难了。