你知道在汽车碰撞实验中最贵的是什么吗? 价值百万的假人!!

作者:湖南赛孚汽车科技股份有限公司 浏览: 发表时间:2024-01-27 16:56:54

我们今天来说说汽车碰撞测试中,用的那个假人。为什么要说它?因为它是汽车领域里,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!


那么,它到底贵在哪呢?接下来,我们就讲讲,这个假人到底是怎么来的?我们来分析一下碰撞测试假人的“前世今生”。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。

这就到了第二个阶段,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商的选择。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,光通用汽车这一家,就弄死了19000只动物。

因此,第二阶段没持续多久,紧接着来到了第三阶段,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。

但是,说一千道一万,一个假人模型而已,为什么能卖得这么贵呢?主要有这么三个原因。

首先,是工艺复杂。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。

其次,是研发周期太长。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。

最后一个原因是,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,叫湖南赛孚汽车科技股份有限公司,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。

你看,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。


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