最近在得道头条上看到一篇文章,是关于汽车所用的碰撞假人的,说实话看了还是有点吃惊的。原来一个汽车碰撞假人售价要上百万,作为一个汽车人,突然觉得自己很无知了。
话题源于今年4月,丰田汽车的董事长丰田章男发布了一则道歉声明,因为丰田的子公司大发汽车,被曝出在四款新车的碰撞测试中,存在造假行为。具体过程是,大发汽车用的测试车辆,前门内板上有一个缺口,在侧面碰撞测试时,这个缺口,能防止安全气囊展开时,对乘车人员造成挤压伤害。但是,实际销售的车型上,没有这个缺口。事件曝光时,涉及测试造假的车型,已经卖出了8.8万多辆。目前,大发已经停售这些车型,并且宣布会重新测试,等到合规后重新出货。
我们都知道,碰撞测试,是汽车出厂前,非常重要的一个环节。比如,前段时间,家电品牌创维造的一款车型,被曝出在中汽研的测试中,满分5星,只得了1星,口碑就受到了很大的影响。
原来我只知道碰撞很重要,觉得碰撞的假人也没什么技术含量。但实际上假人身上有很多的传感器,需要模拟人体的组织和器官在被碰撞时的反应和受损坏的程度。 现在才知道它是汽车领域里,最值钱、门槛最高、溢价能力最强的技术之一。
你知道碰撞用的假人,一个能卖多少钱?给你个参照,展示衣服用的假人模特,一个大概两百块,贵的也就千八百。但是,做汽车碰撞用的假人,一个能卖到100万人民币,比大多数汽车都要贵。
1、碰撞假人的由来:
那为什么碰撞假人会这么贵呢?咱们就来具体说说。
汽车工业出现已经100多年了,但专用的碰撞假人是很晚才出现的。这在汽车工业里,是一个非常重要,但又很隐蔽的小赛道。汽车碰撞测试用什么来充当“乘车人员”?大概经历了这么三个阶段。
第一个阶段,用的是尸体。
在汽车碰撞测试研究刚起步的时候,带头人还不是车企,而是美国的一个学者,叫帕特里克。他的研究方向是“碰撞生物力学”,也就是模拟车祸时,人体发生撞击的情形。最早,他是拿自己当“试验品”,比如用金属摆锤砸自己,把碎挡风玻璃往自己脸上吹之类的。是不是听着就吓人?好在,这个帕特里克特别能忍。但问题是,一般的轻伤忍忍也行,但牵扯到生命危险的重型撞击实验怎么办?他想到了和医学院合作,用捐赠的尸体来做实验。把尸体裹严实,再贴上传感器,就能收集测试数据了。根据后来的测算,靠尸体测试数据改善的汽车设计,每年救下了至少8500人。
但是,这种方法不能持续。首先,这里有非常大的伦理问题,其次,客观上也行不通。尸体和真人反应天差地别,而且,每个部位只能撞一次。所以,找新的测试材料,又成了难题。
第二个阶段,用的是动物。
到了二十世纪五六十年代,假人的制造技术还不成熟,用动物来做测试就成了很多车企的选择。当时,研究者和企业试了好几种动物,发现最合适的是猪。主要是因为猪的肋骨承重和人类差不多。当然,动物测试,也面临着很大的道德谴责。成本也很高。比如,光通用汽车一家,就弄死了19000只动物。
第三阶段,专用假人。
1966年,美国国会通过了国家交通和机动车安全法,规定了汽车要强制配备安全带,并且要求企业开发高准确度的碰撞测试假人。很快,通用公司推出了一款假人,Hybrid系列的第一代。经过几次迭代后,1977年,Hybrid 3投入市场,它用完之后可以重新校准,重复使用,现在是全世界最通用的假人。当然,现在还有更高级的系列,一个假人的售价,最高能到1000万元,堪比一辆顶级豪车。
2、碰撞假人价格昂贵的原因:
一个假人模型而已,为什么能卖得这么贵呢?主要有这么三个原因。
(1)、工艺复杂。单看做假人用的材料,铝、铜、钢、塑料、聚氨酯、乙烯基,都不稀有,但是,这些材料怎么配比、怎么组合,是个大难题。这些无机材料拼出的骨骼、内脏、肌肉,都必须在实验中能模拟真实人类的表现,这在学术上叫做“材料生物等效技术”。因此,测试假人不光是个工具,还是一台高级的精密仪器。目前,能完全掌握全套技术的只有美国首美这一家公司。
(2)、研发周期太长。开发一套假人模型,至少需要20年时间,前期要参与医学解剖、收集真人数据,后期还要慢慢调整、测试。就拿最贵的Thor型假人来说,从原型机到最新款上市,足足花了30年时间。就算现在,型号已经成熟了,车企的采购周期,也必须提前半年以上。
(3)、假人的产量太低了,成本根本降不下去。除了主要用于汽车碰撞测试,把航空航天、医学、辐射测试,所有的场景加起来,假人每年的需求量,只有300个左右。全球的市场规模,满打满算也就7000万美元。一家占了全球七成市场的首美公司,至今还在手工打造假人。这么点销量,没必要上自动化产线。
为什么全球所有汽车都要用,但销量只有这么点呢?因为大部分情况下,假人都可以复原,零件也可以单独更换,能用上千次,理论上使用寿命长达30年。
在这里,跟你说一个好消息和一个坏消息。好消息是,造假人的技术,咱们中国现在也掌握了。比如,湖南有家企业,叫赛孚汽车科技,它也可以生产Hybrid 3系列假人。但坏消息是,目前制造假人,有一个国际标准,不管是哪个公司,都必须遵循这个标准。麻烦就麻烦在,这个标准是美国人按照西方人的体型制定的。要知道,中国人和欧美人在体型上存在差异。比如,同样是中等尺寸的男性假人,中国的假人身高,应该比现有的模型矮3. 48%,体重轻13. 55%,手臂短4. 14%,坐姿矮12%。在计算机仿真分析中,中国人体的假人损伤反应和现在通用的模型,存在明显差异。
因此,我们现在主要要攻克的,是制定自己的标准体系。好在,国内学界和业界也正在努力。去年,清华大学就发布了一项关键成果,叫做中国体征假人研制及测试系统。
这就给了我们一个提醒。怎么搭建自己的技术优势?不仅仅要发明技术本身,更重要的,是要搭建一整套关于这个技术的社会网络。比如生产线、协作方式、行业标准等等。换句话说,技术的本质,不是一个点,而是一张网。
我们一直在说新能源汽车要实现弯道超车,大家都知道新能源汽车与传统燃油车相比有很多的相同和相似的要求和技术,就像上面说的碰撞安全和碰撞假人的设计开发,几乎还是要靠国外的技术,要做好咱们自己的汽车,还有很多需要我们深耕的。不能只看当下的销量和新能源品牌的多少,还是要从长远的角度做好咱们自己的核心技术,不然弯道超车很难实现。
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