简析纯电动汽车与传统汽车总装工艺差异性.doc

　简析纯电动汽车与传统汽车总装工艺差异性=“news_bd”> 　　1 纯电动汽车总装国内外发展现状　　目前，在全球汽车工业面临能源和环境问题的巨大挑战的情况下，世界各国都加大对纯电动汽车的研发和生产投入力度，着力加快推动纯电动乘用车产业的快速发展在国外汽车企业中，特别是欧美日等汽车工业发达国家中，纯电动乘用车总装线根据汽车的工艺流程进行工艺设计布局，设计特点都是以适应大批量、多品种、高质量要求为目标，提高了纯电动汽车装配的工艺技术、装配质量，缩短了生产周期，如美国的特斯拉在国内，纯电动乘用车总装线比起传统汽车总装线屈指可数，并且总装工艺技术还不够成熟，与国外还有很大差距，但国内很多汽车制造企业也在积极发展纯电动乘用车的总装线，逐渐完善和提高总装工艺技术，例如比亚迪、长安、奇瑞、御捷等　　2 纯电动汽车与传统汽车主要结构差异　　(1) 传统汽车基本结构　　传统乘用汽车是由多个装置和机构组成的，不同类型和不同企业生产的汽车其基本结构都是由发动机、底盘、车身和电气设备等几大部分组成　　(2) 纯电动汽车基本结构　　相对于传统的乘用汽车，纯电动乘用车是完全由可充电电池提供动力源的汽车，主要由底盘、车身和动力控制系统组成。

其中，动力控制系统主要由电力驱动子系统、能源子系统和辅助控制子系统等三部分组成，而电力驱动子系统由驱动电动机、电源和电动机调速控制装置等组成，它是纯电动汽车的核心，也是区别于传统汽车的最大不同点，其车身和底盘与传统汽车结构类似或有所简化　　(3) 纯电动汽车与传统汽车结构对比差异　　对于乘用车而言，纯电动汽车与传统汽车在基本结构组成上具有一定的相似性，又具有一定的差异性，以国内具有代表性的某品牌乘用汽车的纯电动版和燃油版进行对比，下面对两者结构上主要差异性进行分析：　　①储能方式差异　　由于储能方式的不同使得纯电动汽车布置电池包的位置与传统汽车燃油箱位置有很大的区别，纯电动汽车电池包的布置方式采用在底盘中部和后排座椅后方处，相对于燃油箱占据了更多的空间和位置虽然纯电动汽车续航能力有所差别，电池包大小有所不同，但整体布置大同小异　　②驱动系统差异　　纯电动汽车采用电动机来代替传统汽车的发动机、排气管和尾气管，通过传动装置驱动车轮，这也是与传统汽车最大的区别由于电动机比发动机具有体积小、质量轻、易布局等优点，因此在机舱内的布置位置、固定方式、线速布置等比传统汽车机舱更加简洁、有序　　③传动系差异　　纯电动汽车传动系主要有控制器、减速器、传动轴和差速器等装置组成，相比传统汽车减少了离合器、变速器等，降低了底盘结构的复杂程度，使纯电动汽车整个底盘装置更加简单化。

　　④电气设备差异　　纯电动汽车主要是靠电气控制系统来完成整个工作系统，其电气设备比传统汽车复杂很多，主要由主能源控制系统、电力驱动控制系统、能源管理系统、车载充电器和辅助控制系统等组成，因此速布置及装配过程中比较复杂　　总的来说，乘用车类的纯电动汽车与传统汽车在结构上相比，纯电动汽车既有其特殊性，又与传统汽车有共同之处，经过分析对比两者在结构上的主要区别如表1所示　　3 纯电动汽车与传统汽车总装工艺差异性分析　　(1) 传统汽车总装工艺分析　　汽车总装配是将各种汽车零部件按规定的技术要求，选择合理的装配方法进行组合、调试，最终形成可以行驶的汽车产品的过程传统汽车总装配的工艺过程分为：装配、检测、路试、返修、入库等环节总装配线由车身存储工段、底盘装配工段、车门分装输送工段、最终装配工段、动力总成分装工段、前桥分装工段、后桥分装工段、仪表板总成工段、发动机总装工段组成　　(2) 纯电动汽车总装工艺分析　　纯电动汽车总装配的工艺过程大致还是分为装配、检测、路试、返修、入库等环节，因此，纯电动汽车总装工艺与传统汽车总装工艺在整体布置上没有较大的差异，纯电动汽车总装工艺流程如下页图2所示　　(3) 纯电动汽车与传统汽车总装工艺差异　　分析　　由图1和图2的总装工艺流程图进行对比可以看出，乘用车类的纯电动汽车与传统汽车在总装工艺上具有一定的共同性，又具有一定的差异性，其主要的差异性主要表现在以下几个方面：　　①电动机分装线差异　　纯电动汽车采用电动机作为驱动力，通过固定齿比变速箱进行变速，因此不需要布置如传统汽车的发动机与变速器分装线，从而可将发动机与变速器分装线改为电动机分装线，在该分装线对电动机和固定齿比变速箱进行合装，以及电动机控制系统的安装调试等工作。

又因为电动机与发动机和减速器相比体积较小且装配相对简单，所以电动机分装线占用车间面积较小，因此对于混线生产的企业，可以采用在总装底盘线线边增设一条电动机分装线，或者对传统汽车的发动机与变速器分装线改造完成　　②电机与悬置总成分装线差异　　由于纯电动汽车没有发动机，不需要对发动机零部件进行加工、装配，所以没有传统汽车复杂的动力总成分装线，但是需要对电动机与悬置进行合装由于纯电动汽车的悬置装置包括：驱动系统、制动系统、控制系统等相对于传统汽车比较复杂，若将各部分分开装配，难以保证装配质量和一致性精度，严重影响总装生产线工艺节拍，因此采用先对纯电动汽车的电动机与减速器和前悬装置进行总成，总成完毕后在底盘线合装工位采用高工位吊装方式与车体进行合装，因此纯电动汽车总装线工艺布置时可以将动力总成分装线改为电机与悬置合装分装线　　③底盘线差异　　在底盘线，纯电动汽车相对于传统汽车省略了油管、燃油箱和排气管的装配，但是增加了电池包的装配，所以在纯电动汽车的底盘线上不考虑油管、燃油箱和排气管的装配工位，增设电池包装配工位，相比之下减少了底盘线的工作内容又因为电池包的重量较大导致在此工位装配时间过长，一般至少需要300s左右才能完成，因此要充分考虑生产线节拍，否则对底盘线影响较大。

因此，要充分考虑底盘线电池包装配工位数，若是混线生产则需要根据总装线实际情况增加电池包装配工位的个数和位置由于电池包的体积较大且危险性较高，所以需在底盘线线边增设专门的电池包存放区域和装配准备区域，在电池包装配之前在准备区域内检测电池包的充电量是否达标，并完成电池包插线接口的安装然后等待装配对于电池包，一般由几十节单体电池安装连线组合而成，一套电池包重量约300kg左右，一般布置安装在底盘中部和后排座椅后方，在装配手段上将等待装配的电池包借助机械手辅助搬运从侧门与后背门进入车身底部，在此过程中要规避与车身发生刮擦，再利用AGV小车进行同步转运和顶升，与整车底板紧固螺柱的导向配合，完成电池包的装配　　④整车检测线差异　　纯电动汽车和传统汽车，在整车检测之前的调整区都需要对整车装配进行调试，调试完成后再做其它检测纯电动汽车的调试主要有：对车载充电器、充电机、动力控制系统以及电池包的工作性能进行测试，因此需要设置充电桩又因为纯电动汽车无燃油箱，所以在调试区没有燃油加注工位，因此将燃油加注工位改为充电桩工位，且设置快、慢两种充电桩，主要用于测试在快、慢两种充电过程中整套系统的工作性能，其次是少部分电量补充，设置充电桩个数和快、慢充电桩的比例应根据实际生产线生产总量和节拍来确定。

对于混线生产的企业，可以在调试区增加充电桩工位，但是必须保证与燃油加注工位之间有足够的间距，以防在充电过程中的电火花引燃汽油发生爆炸另外，在道路测试后的返修区应设置快、慢充电桩，主要为返修车辆做性能检测和电量补充纯电动汽车的四轮定位仪、侧滑、制动试验、动态检测及最终检测与传统汽车基本相同，由于纯电动汽车自身带有电池包的特殊性，要求整车的绝缘性要好，因此在整车检测线上需要增加绝缘检测工位，在整车装配完成后，使用绝缘表依照产品装配技术条件进行检测，保证整车是绝缘状态　　4 总结　　本文主要以国内具有代表性的某品牌乘用车的纯电动版和燃油版为例，分析了纯电动汽车与传统汽车的基本结构组成，对比了两者在结构上的主要差异，重点分析了纯电动汽车与传统汽车在总装工艺上的具体差异性，从而得出纯电动汽车的电动机分装线、电机与悬置总装分装线、底盘线和整车检测线中电动机分装、电机与悬置总成、电池包和充电桩工位，以及绝缘检测工位在总装线上的工艺布置等问题，并初步探讨了混线生产的情况下总装线工艺布置等问题，使得纯电动汽车总装工艺更加全面合理　　总之，随着国内外汽车企业对纯电动汽车总装工艺研究的不断完善，纯电动汽车总装工艺技术水平不断提高，降低了纯电动汽车总装线的投资成本，促进了纯电动汽车总装工艺技术的快速发展。