具有轻型车身结构的微型电动车

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1 起因和开发目标

目前，全球已有54%的人口居住在城市，而按照联合国的预测，至2050年城市居民的比重将占到66%[1]。随着城市化的快速发展，将加剧交通拥堵、城市噪声和环境污染等现象。为了降低CO2排放，欧盟于2009年通过了1项法规，至2020年汽车的平均CO2排放量必须降低到95 g/km[2]。除了降低废气排放之外，在开发新车型时还必须考虑到用户的需求[3-4]。

由于仅有10%的城市居民的日平均行驶里程超过90 km[5]，因此考虑到各种不同的气候条件，可设计城市微型电动车的蓄电池容量。车辆不仅要兼顾高性能和低成本，还必须考虑到安全性与可靠性[3]，并且在发生交通事故时必须确保乘客及驾驶员的人身安全[6]。为此欧洲新车鉴定程序协会(NCAP)于2014和2016年对轻型电动车(L7e)的被动安全性进行了试验。试验结果表明了其关键性的结构弱点,以及安全带回拉系统不足以起到保护作用，因而存在使乘客受伤的较高风险[7-8]。德国工程师协会(VDI)根据测试得出的安全性水平，与常规M1级车辆相比较，于2013年建议对质量在400～800 kg之间的车辆实施M0级车辆进行等级划分[6]。这也促进了更安全可靠和高效的城市微型电动车的开发积极性。因此设计了一种新款微型电动乘用车Epsilon兼具很高的安全性和轻型车结构，在设计之初按照M0级设计，以填补L7e与M1车辆之间车型段的空缺。并在项目开始时确定了下列规范：

(1)单位里程电耗小于80 Wh/km；

(2)汽车质量小于600 kg；

(3)0～100 km/h加速时间小于10 s；

(4)电动车行驶里程大于150 km；

(5)在按NCAP为规范的碰撞试验中评为四星级。……