别只知道TNGA了!深度解读汽车厂商模块化之路

lijianrong | 2020-12-01 16:00

当我们经过丰田的4S店,或者在车展中经过丰田的展台时,我们总能看到"TNGA"四个字母,旁边还有四个汉字“丰巢概念”,广告语还会描述一下这个TNGA怎么让驾驶者跟车达到人车合一的境地,这里有什么创新,那里有什么创新,总之就是十分高大上的样子。

这个就究竟是啥东西呢?

其实这个TNGA,就是丰田模块化平台的总称。

除了丰田,在全球范围内,拥有一定规模的汽车厂商都有属于自己的模块化平台。既然大家是都有的东西,那这样东西肯定有它的优点,今天,局长就给大家讲一下模块化究竟是啥玩意。

模块化可以简单理解为乐高积木,只需要预先设计好各个不同规格的方块颗粒,就能够实现在创意系列,科技系列,城市系列等之间的共享,唯一的区别只是它们的组合图纸不同。这种方式不需要对固定的某一款积木产品进行独立的方块设计,从而极大地降低了成本,这种生产方式在很多工业产品中都有使用。

在汽车工业当中,流水线作业与模块化设计是共生的。

以福特为例,在流水线出现之前,他们生产Model A, B, C, F, K, N, R那么多款车型,虽然车型很多,但由于要生产每款车型对应的零部件,导致产量十分有限。

但福特后来调整战略,专注于Model T的生产,这样他们就不必理会其它车型的零部件供应问题了。

在这过程中,只需要对Model T的零部件进行冲压,这样开模具的钱就能省下一笔了。不仅如此,福特还对流水线作业中的设备以及人员围绕着这些零部件组装进行重新设计与训练,从而极大地提升了效率以及降低了成本,这就是汽车模块化的雏形。

随着流水线的不断发展,弹性制造系统(FMS)的出现,汽车厂商们认为可以在同一条流水线上生产不同的车型,为了节约成本,而且当时的车大多为非承载式车身,他们就直接使用原有车型的底盘,然后套上一个新的车壳,这样就可以快速创造出一个车型了。这种做法在上个世纪50-60年代十分兴盛,比如庞蒂亚克的Lemans,跟雪佛兰Chevelle,别克Skylark跟奥什莫比尔Cutlass是使用同一个底盘的。

进入了80年代,人们的生活水平日益提高,这导致汽车产品的细分市场越来越多,比如有掀背车,SUV,小型三厢车,大型豪华车等等,而且承载式车身广泛使用,按原来那种套壳的方式已经是行不通了,因此进化出了更加先进的平台化生产。最明显的特征是,只要使用相同的驱动布局,就可以成为一个平台,然后可以在该平台上进行各种各样的改造,变成各种各样的车型,比如克莱斯勒的K平台,下面有旅行车,敞篷车,三厢小轿车(下图),而这种平台化生产方式,也正是我们今天所能见到的。

毫无疑问,21世纪,平台化已经成为各大厂商的共识,他们争相研发各种成本低,共享程度高的优秀平台,在这里,局长将会列举出并简单分析市场上主流的平台。

说到模块化平台,大众集团是这方面的佼佼者,之所以能够成为佼佼者,一方面是集团旗下有很多子品牌,另一方面是有中国这个“特供车”市场。

由于有太多的子品牌,大众不可能让自己的每一个子品牌自己开发一个属于自己品牌的平台,因而只能研发能够横跨各个不同品牌的平台。比如现在最产销的MQB平台,不仅大众的高尔夫在用,奥迪的Q3也在用,西亚特的Cupra也在用。豪华车平台MSB,不仅保时捷在用,宾利也在用。由于不同的品牌有自己不同的细分市场,所以能够压榨出每一个平台的最大利润。

当然,能够这样做当然是有很强的底盘灵活度作为支持,下图中,蓝色部分都是为固定部分,而其余的部分都可以灵活变动,这就像乐高积木一样,我拿城市系列跟科技系列的拼在一起,这样就能以最低的成本创造出一个新的车型,这样做还有另外一个好处,就是减轻重量。

画风一转我们又来到了“特供车”,相信之前看过局长文章的童鞋对这个话题不陌生了。

大众知道自己的口碑在中国很吃香,人们喜欢“德国货”,因此通过“拉皮手术”弄出诸如朗逸、宝来、朗行、朗境之类的车,这些型号本质上只是名字不同,但产生的效果一点都不差,比如朗逸,即便有那么多来自自家品牌的同级对手,然而在去年仍然能保持490944辆的销量,力压老对手轩逸。

这种现象让大众觉得出的款式越多,越赚钱,于是他们把平台化发挥到极致,为中国市场打造出各种各样“特供车”,当然结果是很不错的,即使今年受到新冠疫情的影响,大众在上半年仍然卖出159万台车,跑赢中国车市。

                                 上海大众帕萨特碰撞测试图

显然,人们已经逐渐淡忘了去年年末帕萨特在中保研测试那个惨烈状况,然而这种情况真的让人细思极恐,因为帕萨特所属的MQB平台下车型众多,这让人不禁联想到,其它车型会不会有相似的状况?

聊到德国汽车工业,就必须提到BBA,A在大众部分已经涉及,所以我主要讲前两个B,奔驰与宝马。

首先讲一下奔驰,现在奔驰主要有4个平台,前驱平台MFA,后驱平台MRA,SUV平台MHA以及运动车平台MSA,也就是说,像C级,E级跟S级这三款主打车型,它们不仅在外观上很像,实际上它们在底盘的结构上也很像。

奔驰研发部的董事会成员Markus Schäfer先生在一年前的一次采访中表示,现在奔驰有几款独立的平台,比如大G,SL级,GLS级,以后这些车型将会合并到现有的平台上进行生产。

                                          MRA平台

在平台化问题上,宝马似乎做得比奔驰要激进,现阶段宝马只有UKL前驱平台以及CLAR后驱平台,之所以打造两个完全不同的平台,是因为宝马走低端路线的需求。

之前局长就觉得宝马是一个另类,因为在这个市场上根本没有紧凑车像1系那样用后驱布局的,后来的X1,宝马同样是用了后驱。不知什么时候,宝马“发现”在如此小的车后排空间放一条传动轴貌似不大合理,于是便想到了把它们都给弄成前驱了,当时还有一个提议说把3系都做成前驱的,幸好被否决了,宝马还想到了有Mini这个子品牌,于是便把它们拉过来,共同使用一个前驱平台---UKL。

被否决后的3系,当然就落在CLAR平台上。个人认为这个平台最大的特点是融合了碳纤维技术(carbon core),不过这种技术只有在7系(下图),8系这种高端车型上使用。

当然能够让这个平台“吐气扬眉”的,还有5系底盘与Polestar 1底盘比较一事,Polestar 1尽管使用了23%的碳纤维材料,然而净车身的重量跟抗扭刚性竟仅跟5系的钢铝混合底盘差不多,是5系太强还是Polestar 1太弱?

CLAR平台还不止宝马自己在使用,他们还给了丰田用,于是乎就有了我们喜爱的Supra。

讲完德国,让我们飞到大洋彼岸的美国,看看他们的平台化设计是怎么样。局长觉得,比较经典的还是通用汽车的做法。

同样的,跟大众一样,通用汽车底下也有许多子品牌,因此平台的数量也很多,有微型车平台Gamma,C级车平台Delta, D级车平台Epsilon,后驱平台Alpha与Omega。在进行销售时,它们不像大众集团那样一堆品牌一拥而上,而是根据地区文化特点,进行特定品牌的销售,因此我们能够看到通用旗下的同一款车,会用好几个品牌进行销售。

以是我们熟悉的别克君威为例(下图),用的是Epsilon E2XX底盘,在别的国家,比如英国,通用就会根据当地人的品牌喜好,把别克的标换上沃克斯豪尔的标继续卖,在欧洲的其它地方,就变成欧宝,在大洋洲,就变成霍顿,正是由于这样的战略,导致别克在除了美国和中国的地方基本销声匿迹。

在皮卡跟全尺寸SUV上也是如此,比如雪佛兰Suburban,雪佛兰Tahoe,GMC Yukon,凯迪拉克凯雷德以及雪佛Silverado,这几款车在设计上都高度相像,而且由于是非承载式车身,都使用GMT E2XX底盘,所以也可以理解为直接换壳。

                                       雪佛兰Suburban

                                       雪佛兰Silverado

                                        雪佛兰Tahoe

GMC Yukon

                                            凯迪拉克 凯雷德

目前来讲,换壳换标对于通用汽车还是很常见的,但也反映出,通用在模块化平台上的发展跟大众还差的比较远,以MQB平台为例,小到奥迪A1,大到大众途昂,它都可以在一个平台上解决,而通用做到这样就要用Gamma,Delta跟Epsilon平台,因此一个消费者感知,一个平台灵活性,让通用走上了换标换壳的道路。当然,通用也意识到了这个问题,未来,将会以驱动方式与底盘结构分为3个平台,VSS-F/S前驱/四驱平台,VSS-R后驱平台以及VSS-T皮卡平台。

                   新一代雪佛兰开拓者为最早一批使用VSS平台的车型

换标这种手段,来自东洋的日本人曾经也玩得很6。首当其冲的当然是丰田,本田跟日产啦,不过这里只拿丰田作为范例,因为他们的手法基本相似。

在1989年,丰田为了能够在北美市场与宝马,奔驰以及新的讴歌品牌竞争,创立了雷克萨斯品牌。当时为了筹备雷克萨斯品牌,丰田组织了60个设计师, 24工程团队, 1400工程师, 2300技师, 220辅助工人,花费了超过10亿美元,最终打造出雷克萨斯LS400,这就是当时著名的F1计划。

丰田的努力没有白费,LS400在1989年9月正式开售,在年底就卖出了超过1万台。丰田的营销团队很精明,他们认为一个品牌只有通过高低搭配才能够获得成功,因此,当时与LS400搭配的,还有通过换标凯美瑞的ES250。在1991年,丰田推出了Soarer的换标车雷克萨斯SC300,后来第二代ES推出(下图),其销量超过了旗舰车型LS400,成为雷克萨斯最畅销的款式。

在接下来的10年时间,丰田采取的营销方式是,在海外以雷克萨斯的品牌销售,在日本国内则是以丰田品牌销售,比如雷克萨斯LS430,在日本国内为丰田Celsior(下图),雷克萨斯ES,在日本国内叫Window,当然这些JDM车型是不会卖到国外的,以免影响到雷克萨斯的品牌形象。

虽然今天丰田仍然有这样做,但仅限于少数车型比如丰田埃尔法跟雷克萨斯LM,丰田Harrier跟雷克萨斯RX。

回到丰田这里,在90年代末这段日子,丰田依靠着雷克萨斯以及自身的销量,赚了一大波,但砍成本还是首要任务,当时丰田的车型众多,但却没有一个像样的平台把每个车型串联起来,导致成本偏高,于是丰田根据车型,发动机的布局,传动布局等指标创立了模块化平台,中型与紧凑型前驱车使用MC平台,D级车使用K平台,后驱车使用N平台,轻卡使用IMV平台,像陆巡,霸道以及世纪这种比较特殊的,自己使用一个平台。

                                             丰田世纪

进入TNGA时代,产品线的简化,降低成本成为了主要的目标,比如发动机,在以前根据排量,配气结构,发动机布局等指标进行划分有超过100款发动机,而在新框架下的Dynamic Force Engine根据排量分为4个大类,共十个型号,横跨了GA-B,GA-C,GA-K以及GA-N/L四个平台的车型。

与此同时还有生产工艺上以及公司组织结构上的升级,通过这一系列的整合升级,让每一辆车的平均成本能够下降20%,新架构也让未来新车的研发更加容易,并能够同时保证质量,在下图可以看到,6款丰田TNGA架构新车在中保研的测试都取得十分不错的碰撞成绩。

以上就是几个主流厂商的模块化平台,每个厂商的战略的不尽相同,但都是围绕着一个词进行,那就是“共享”,通过共享,以达到降低成本的目的。

同时,为了应对新势力造车的挑战,电动车平台成为了各大厂商争先开发的项目,大众集团在经过“排放门”的刺激后,成为这股潮流的领头羊。

而戴姆勒,宝马,通用,沃尔沃等巨头则紧跟其后,倒是日本的两大巨头在电动化领域还相对落后,主要还是基于燃油车平台进行混动化改造,特别是丰田目前还没有有一台纯电动车平台,反倒是有一台在GA-N底盘上改造的氢燃料电池车Mirai。

所以到底是丰田守旧落伍,还是其它厂商过于激进呢?大家可以自行斟酌。

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