既然汽车前后保险杠都是高分子材料,那汽车其他位置的蒙皮为何不用高分子材料?
因为BIW即我们常说的白车身核心骨架不能用高分子材料来替代,为了碰撞安全,我们甚至需要用大量热成型钢来保障成员舱在碰撞测试中的结构完整性,比如大家最常听说的笼式安全车身座舱,就是如此而来。这样的结构强度,扭转刚度,抗冲击性能,当前暂时没有合适的高分子材料可以进行替代来满足指标

在钢材质的车身上,因为成本和效率的原因,我们选择低碳钢作为覆盖件,同为钢的材料,才能进行焊接,否则就要采用成本更高的铆接或者胶接的方式来实现
比如下图的宝马7系,以及大家比较熟悉的仰望U9


他们都是在白车身PHS热成型钢的座舱结构下,进行碳纤维加强/或者碳纤维包裹一体成型,碳纤维作为另一种高分子复合材料,和钢结构的链接方式合适胶接和非应力位置的铆接为主

这样的工序复杂,成本代价就非常高,比如下图宝马上的TTS就是铆+栓紧工艺的一种,过程复杂而且只适合在平面钣金和碳纤维件之间的连接,而且外观有螺栓/铆钉,无法作为外观件


金属钣金就简单多了,在车身焊接工位,所有外观金属覆盖件就全部完成了焊接,才能转移到下一个工位进行电泳和喷漆


完成电泳和喷漆后,才会到总装工位进行装配

而且焊接不仅有外观优势,结构可靠性和耐老化也比胶接来的更高,强度比起铆接没有应力集中点,当然如果非要做一款高分子材料的整车,量产也不是完全没有案例参考,把不锈钢覆盖件换成塑料
特斯拉因「胶水不牢」在美召回全部 Cybertruck,这种情况可能会导致哪些危险发生?里面发生胶粘,和表面处理,热膨胀系数差异,相同的问题也会出现在任何高分子材料做的覆盖件,去结合到钢制BIW时候遇到。
前后保险杠因为在碰撞区域,考虑结构可塑性,可替换性,成本,行人安全等因素,必须采用塑料,以PP为主,由于pp熔点DSC峰值远低于钢,所以只能采用低温漆,因此就有了大家所熟知的车开久了塑料件和钣金件出现色差的问题,塑料件黄变的问题。但即便如此,基于上述考虑,也必须采用塑料,其他位置比如翼子板,尾门也都有塑料的案例——你可以发现他们都清一色的远离座舱安全笼结构之外,你只有在极致轻量化考虑的跑车上才可以看到塑料(碳纤维复合材料)覆盖件覆盖在ABC柱车顶和门板上。
顺便说一句,门板覆盖件不用塑料除了感知问题外,主要塑料的热变形系数大,门板作为运动件,和周边间隙要一年四季时刻稳定,开闭运动过程中才不会出问题
网传小米SU7多位车主反应,小米汽车大灯上面翘边,造成这种情况的原因是什么?除了影响美观是否影响安全?像塑料保险杠这种不运动的部件在预留的膨胀间隙过小的情况下都会导致这类售后问题、如果这是门板,不是就要发生开个门就把塑料覆盖件顶裂的重大质量问题了。
综上,高分子覆盖件(碳纤维)覆盖全车的案例,大部分只会出现在高价值成本和生产节拍约束性不大,且对性能更有要求的跑车上;而处于成本和可替换性考虑的,车企也在尝试用于翼子板,SUV尾门这些非核心安全区域,当然随着新能源车,引擎盖里面不在有剧烈发热的引擎,后续也可能大规模出现塑料/复合材料的引擎盖,这些车企们都在尝试中,并非一成不变。