不久前，美國著名安全測試機構(gòu)IIHS（高速公路安全協(xié)會）進行了一場別開生面的碰撞試驗：一輛2009款的雪佛蘭Malibu以64km/h速度與一輛1959款雪佛蘭Bel Air 40%重疊正面相撞。結(jié)果，2009款雪佛蘭Malibu車內(nèi)的駕駛席假人幾乎毫發(fā)無損，而雪佛蘭Bel Air車內(nèi)駕駛員席假人頭部、胸部和下肢等部位均遭受到毀滅性傷害。同一品牌的兩款車型為何在安全性上差別如此之大呢？這一方面是因為2009款的雪佛蘭Malibu采用了安全氣囊、預(yù)緊式安全帶等先進的安全配置；更重要的是50年來，汽車安全車身設(shè)計技術(shù)有了根本性的變革。今天，以雪佛蘭Malibu為代表的新車型無不大量采用高強度鋼板來增強車身抵御碰撞沖擊的能力，這也使得其安全性有了質(zhì)的提高。

安全不安全，車身材料是關(guān)鍵

碰撞時，車身承擔(dān)著吸收、分散碰撞能量和抵御變形的職責(zé)，因此是決定安全的最關(guān)鍵一環(huán)。但真正起作用的部分不是我們所摸到的發(fā)動機罩、車門這些部件。而是內(nèi)部核心的安全件。這些部件主要包括A/B/C柱、前后保險杠（及吸能盒）、前縱梁、門檻梁、車門防撞梁，車頂縱梁等部件。這些部件采用的材料性能優(yōu)劣，將直接決定車輛的安全性能。

目前車身部件所采用的材料主要以鋼材為主，且主要是鋼板。其它材料，如鋁合金、碳纖維等，因為成本較高，只應(yīng)用在少數(shù)豪華車和超級跑車上。AHSS (advanced high strength stee，先進高強度鋼)是一種新近出現(xiàn)的鋼板材料，它在汽車領(lǐng)域的大量應(yīng)用為車身設(shè)計帶來了一場革命。

什么是AHSS

依照世界鋼鐵協(xié)會的定義，AHSS 是指抗拉強度在500MPa到1500MPa之間（屈服強度在280MPa到1200MPa之間的鋼材。這種鋼板材料不僅強度高，可以抵御高速碰撞的沖擊變形，而且具有很好吸能性，因此在提高安全性方面起著非常重要的作用。目前AHSS主要應(yīng)用于車身上關(guān)鍵的安全件和加強件，且日益受到各大汽車公司的青睞。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會的研究數(shù)據(jù)顯示，目前平均每車的AHSS使用量約在68kg左右，而到2020年這一數(shù)字將會達到204kg。大量采用高強度鋼不僅可以使車輛的耐撞性及乘員安全性大幅提升，而且整車的重量也可以顯著地減輕，從而減少油耗及尾氣排放。

AHSS材料和傳統(tǒng)鋼板相比，不僅強度更高，而且拉伸性能也更為出色，即吸能特性比較好，同時它的焊接工藝和傳統(tǒng)鋼板材料相近，因此可以比較方便地由傳統(tǒng)鋼板部件升級到AHSS部件。而和鋁合金、碳纖維等材料相比，AHSS具有非常明顯的優(yōu)勢，因此是目前提高車輛安全性的一種最為有效且可行的解決方案。

作為一種先進的鋼板材料，世界上只有少數(shù)公司掌握了生產(chǎn)AHSS的核心技術(shù)，其中瑞典SSAB鋼鐵公司就是該領(lǐng)域的領(lǐng)先者。SSAB是一家年產(chǎn)僅600萬噸的“小鋼廠”。但在特種鋼領(lǐng)域，它卻是一家非常著名的公司，它所生產(chǎn)的各種特種鋼在工程機械、商用車及轎車領(lǐng)域都廣泛應(yīng)用，其中專為乘用車行業(yè)開發(fā)的DOCOL系列先進高強度鋼板更是廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)。沃爾沃、寶馬、大眾等國外知名汽車公司都采用了它的AHSS產(chǎn)品。

車門防撞梁——最應(yīng)采用高強度鋼的部件

分析Euro NCAP近兩年來的測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)車型在側(cè)面碰撞項目上都是獲得滿分或接近滿分的成績，而C-NCAP測試的很多車型側(cè)面碰撞成績卻不是很理想，特別是很多小型車側(cè)面碰撞成績非常差。這除了與我國側(cè)面安全氣囊及側(cè)氣簾的配置率較低有關(guān)外，側(cè)面結(jié)構(gòu)設(shè)計上的不同也是造成這種差距的關(guān)鍵因素，其中尤以車門防撞梁最為關(guān)鍵。

當(dāng)發(fā)生側(cè)碰事故時，車內(nèi)乘員的胸部是最容易受傷的部位，而其受傷的嚴(yán)重程度直接與車門的侵入變形速度有關(guān)。在車門上采用高強度鋼材料的車門防撞梁可以有效減緩車門的侵入變形速度，從而降低車內(nèi)乘員胸部受到的傷害。在C-NCAP側(cè)面碰撞試驗中獲得高分的車型，基本上都采用了高強度車門防撞梁，而得分較差的車型往往是沒有車門防撞梁，或是車門防撞梁的強度不夠。

車門防撞梁不僅在側(cè)碰事故中起著非常重要的保護作用，它在正碰事故中也發(fā)揮著重要的作用，是分散及傳遞前部碰撞力的重要途徑之一，可以更加有效地將前部碰撞產(chǎn)生的能量分散到車輛的中部和后部，從而減輕車內(nèi)乘員受到的傷害。正是由于車門防撞梁在碰撞中發(fā)揮著如此重要的作用，因此各個整車廠家無不采用AHSS材料制作的車門防撞梁。車門防撞梁一般是車身上強度最高的部件，某些新型的車門防撞梁強度可以達到100MPa甚至是1300MPa以上。

AHSS在汽車領(lǐng)域大有可為

除了車門防撞梁最應(yīng)采用AHSS材料以外，AHSS還廣泛應(yīng)用在保險杠、座椅導(dǎo)軌及車身結(jié)構(gòu)件上，從而顯著提高車輛的安全性。

當(dāng)汽車與其他車輛或障礙物發(fā)生低速碰撞時，前保險杠骨架對保護翼子板、散熱器、發(fā)動機罩和燈具等部件同樣起著至關(guān)重要的作用。對使用者來說，這直接影響著發(fā)生碰撞事故后的維修費用。 主橫梁的強度對整個保險杠骨架系統(tǒng)起著決定性作用，目前在歐洲主橫梁的鋼材普遍使用抗拉強度高達1000MPa以上的AHSS鋼材，其厚度一般2mm左右。根據(jù)測算，如果用420MPa的中等強度鋼等效替代厚度至少要達到6mm，其質(zhì)量可想而知。

座椅導(dǎo)軌也是決定車輛安全性的關(guān)鍵部件。發(fā)生碰撞時，3點式安全帶的勒緊座椅的力可以達到8000N，如果座椅導(dǎo)軌強度不夠的話，那么座椅很容易發(fā)生前移。座椅上乘員的胸部、腿部都可能會與內(nèi)飾件發(fā)生二次碰撞從而造成嚴(yán)重傷害。此外，A柱、B柱、C柱等關(guān)鍵部件采用AHSS材料可以大幅提高車身的耐沖擊性，從而保證車內(nèi)乘員的生存空間。

小型車——AHSS助其提高安全性

1.3L排量以下的小型車節(jié)油、環(huán)保，因此是世界各國都紛紛鼓勵發(fā)展的車型。但是受成本及尺寸所限，這些車型往往安全性不佳。以我國為例，在C-NCAP測試中獲得2星級評價車型大多數(shù)為小型車。國外NCAP機構(gòu)的測試中，很多小型車的安全性也不是很理想。

大量采用AHSS可以顯著地提高小型車的安全性，使其在碰撞中能夠提供更為出色的安全性能，菲亞特500就是一個典型例子。這款曾當(dāng)選為“2008 Car of the Year“（歐洲年度風(fēng)云車）的小型車，具有同級車中少有的高安全性。該車在2007年Euro NCAP的測試中以37分的成績（成人保護方面）獲得了5星級評價。Euro NCAP稱贊這款車型“菲亞特并沒有因為500是款小型車就降低它的安全水準(zhǔn)。”

菲亞特500全車有22個關(guān)鍵安全件采用了SSAB的AHSS材料。和傳統(tǒng)車型相比，這些部件強度更高，因此抵御碰撞沖擊的能力也就更強，因此為車內(nèi)乘員提供了更好的保護。2009年剛剛上市的大眾新Polo也采用SSAB Docol AHSS生產(chǎn)的部件，在歐洲NCAP 2009年的碰撞試驗中，同樣獲得5星級安全評級。斯柯達晶銳，也裝配了采用SSAB Docol 1200M制成的底梁，該車在C-NCAP的測試中獲得5星級評價。

編后語：正是因為AHSS材料對于提高車型的安全性具有如此重要的作用，我們可以預(yù)計，在未來一段時間內(nèi)AHSS在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用將會更加普及。