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汉0.233Cd风阻系数的背后……
2020-07-25 15:49:35· 来源：汽车工程研究院
好汉亮相，出手不凡。刀片电池首次应用，续航605公里，百公里加速仅需3.9秒，风阻系数0.233 Cd，麋鹿测试成绩80km/h以上一系列亮眼参数中，比亚迪首次将汽车的风
好“汉”亮相，出手不凡。
刀片电池首次应用，续航605公里，百公里加速仅需3.9秒，风阻系数0.233 Cd，麋鹿测试成绩80km/h以上……一系列亮眼参数中，比亚迪首次将汽车的风阻系数展示其中，不断撩动公众的好奇心。0.233Cd的风阻数值，不仅打破了比亚迪从来不主动宣传汽车风阻系数的惯例，这个数值即便放在全球的车辆里也能排进前十。
7月12日，汉车型终于在比亚迪全球总部正式发布，这款车型背后的风阻故事，也逐渐浮出水面。
时代
“风阻，能干什么？”张风利曾被这个问题困扰几年，而每次回答的时候，他都能感觉无从下手。直到成绩出来之后，集团高级副总裁、汽车工程研究院院长廉玉波的夸赞和直管领导张荣荣的肯定，他才对风阻工作有了更多信心。
工作时的张荣荣
按照流程，每当公司一款新车型在立项初期进行产品性能定义时，风阻评估的报告都要从张风利团队手中递交到产品负责人的手里。产品负责人需要从报告中评估是否根据风阻数值，采用更具挑战的造型风格，增加类似导流板、空气动力学附件等。2016年之前，空气动力学团队根据风阻测定要求设计团队修改外形，增加配置的请求几乎都会被否决。“负责人在问，团队也在问，这样做成本的增加从哪里扣？”最后的结果往往是“暂不考虑”。
这并非某个个人对待“风阻”一事的特例，在国内，汽车风阻不被视为一项与百公里加速、瞬时扭矩、时尚外观等肉眼可见或具备直观数值冲击力的参数看待，由来已久。
“国内的汽车市场爆发也就是最近十几年的事情”，这是张荣荣和张风利的共同认知，也是国内汽车人的共同认知。汉项目总监杨峰对此则一针见血：“以前的（油）车不需要考虑风阻，因为那是油车”。
十几年里，人们购买汽车的首要决定条件是品牌，其次是造型、价格等综合性能，而风阻系数这一项，是需要市场较长的培养时间的。用张荣荣告诫张风利的话说，这是由于“国内的空气动力学还没迎来它的时代”。
当国内新车型的基础性能开发已趋完备，消费市场关注除了安全、动力、外观设计等，开始转移到能给予用户更高阶认知和体验的性能，进而将风阻系数这一因素纳入汽车消费的必备参数，汽车空气动力学将会在激发车辆性能上发挥其无可比拟的优势。届时，作为国内最早造出电动汽车，并几乎同步开展汽车风阻影响研究和测试的比亚迪，将在这一领域大有可为。
沉淀
早在2007年，CAE技术带头人张荣荣就对张风利说，公司考虑成立一个CAE部做仿真，其中CFD（计算流体力学）方向没有人做，希望他能带头做起来。CAE全称Computational Aided Engineering，计算机工程仿真，是用计算机模拟真实情况下车辆的各项物理性能，其优点是在开模制作实车之前使用数字模型评估性能风险，优化设计方案，加快产品开发周期，提升产品性能。这就是如今比亚迪空气动力学团队最初的雏形。
刚开始接到任务的张风利对此一无所知，但深知新能源汽车是未来汽车发展的方向。在没有任何知识储备的情况下，张风利从0入手开始研究流体力学。刚开始从软件中输入参数，生成一个带有颜色的示意图他也看不懂，如今，他仅仅从图中颜色一点点的改变就能看出车辆的所受流体影响的细节所在，并指导团队同事给出解决方案。
BYD-AERO（空气动力学）团队合影
但团队的发展并非一帆风顺，2016年以前，张风利团队里的罗秋丽，每年都要面对一次“无比艰难的时刻”。
2010年毕业于中国科学技术大学的罗秋丽同年加入了这个团队。“每天在计算，在做优化方案，但是基本派不上用场”。张荣荣也记得从2010年到2016年，每次年终总结的时候罗秋丽都不免要哭鼻子，“因为非常迷茫，从上到下都是一样的，不知道我们做这个事情到底有什么意义，年底哭鼻子是因为别的部门都有产生效益的地方，我们就找不到。”
“肯定不会停，我知道一定有大用”，面对压力，张荣荣不断勉励团队。
转机
2016年，距比亚迪造出第一辆上市新能源车F3 DM已过去8年。某自主品牌竞品发布了自己的第一款有竞争力的新能源车型，结束了国内市场上没有新能源竞品车能真正和比亚迪PK的历史。这款车不但在通报了价格、加速等参数，同时将0.32 Cd的风阻作为了一个显著的卖点。“作为自主品牌新能源车领头羊，我们第一次感受到了来自市场的压力”，张风利说，从那时起，公司从上到下开始重视风阻对汽车性能的影响。
在行业里，测试新车型风阻最直接和有效的办法就是“风洞试验”，做法是将样车放在风洞中，模拟真实行驶过程中车子所受到的空气的作用力。但建造风洞都是一件成本非常高的投入，直到2009年，国内第一个真正意义上的汽车风洞才在同济大学建成并投入使用。
张风利（右）和罗秋丽（左）在同济风洞实验室
在没有风洞试验的情况下，比亚迪的空气动力学会用等效试验替代。例如，需要测算同一款车型和竞品的风阻影响，则在特殊场地中让车子开动到限定的速度，让车在平地上空挡滑行，根据车子滑行的距离可以得出风阻系数关联数值，车子滑行越远，表明风阻系数越小。
竞品的滑行距离明显长于当时的主打车型，多次测试结果一致。结果出来之后，产品团队再也不敢轻视风阻一事。因为换算成百公里电耗，意味着竞品每百公里要比比亚迪的车辆省2度电。
“领导（张荣荣）说的流体力学的春天，终于要来了”张风利提醒自己。而张荣荣则体会更深：“这就是王总说的，竞争的结果。”她坚信，市场竞争的存在，会让比亚迪的产品变得更加出色。
“贵人”
如果说2016年的市场竞争撼动了公司从上到下对风阻的刻板印象，那么汉车型能做到如今的成绩，还离不开两个“贵人”。
首先是比亚迪全球设计总监沃尔夫冈·约瑟夫·艾格。
燃油车时代，任何改动背后都要牵涉造型姿态、线条、风格等诸多问题，且外形改造有物料成本需要平衡，所以当空气动力学团队提出“为风阻性能改变外形”的观点后，往往招致集体的反对，这样的“历史惯性”延续到了早期的比亚迪新能源车的设计。直到汉EV定位“超安全智能新能源旗舰轿车”，才让这个时机变得成熟，也让艾格有了尽情发挥的舞台。
张风利对艾格的风格印象深刻，“做宋Pro设计时，仿真发现C柱的气流存在很大问题，我在造型间第一次见到艾格，告诉他这个地方如果能够内收15~20mm，风阻将会发生很大的变化。”艾格说了一声“Immediately!” 当即拿起刮刀在油泥的C柱上快速刮出了示意效果。这样的雷厉风行做派被艾格完美应用到了汉上。
艾格（中）、胡安马（左）及米开勒（右）
另外一个“贵人”就是比亚迪全球外饰设计总监胡安马·洛佩兹，这位曾供职于全球知名超跑制造商法拉利的设计师“对空气动力学的认识和经验令人叹服”。
在汉的设计过程中，空气动力学团队测算出，一代设计稿中，汉的前脸凹凸造型会产生很大的风阻。胡安马了解后认真思考，提出了新一代龙脸的概念。“领导们当时还犹豫要不要换，艾格总监和胡安马总监给出了很明确的肯定意见”，就此这一代圆润的低风阻前脸方案定型。
前脸设计成较为圆润的造型，而车尾侧面设计出清晰的棱角，为了让气流更加稳定贴合车体，并在尾部两侧果断分离，防止尾流内卷生成剧烈的涡流，从而在车后产生巨大的拖拽力。但是因为带棱角的方尾过于“反常识”，这个方案甫一提出，团队内部就出现了截然不同的意见。胡安马总监和艾格总监充分沟通，说服团队接受了空气动力学团队的建议，最终成就了汉车型“天圆地方”的前后结构设计。
效益
一款新车型在风格、结构、成本方面的考虑，将会决定车型的诸多方向，其中就包括风阻。这个问题的决定权在产品项目总监手里。
作为汉车型项目总监，杨峰对比亚迪的风阻团队给予了足够的信任和期待，“这款车你们有多少力气，全部用上，成本的事情我来解决”杨峰一开始就表现出的魄力，让张荣荣和张风利有些意外。杨峰还多次和团队直言，“我就是要做一款最好的车，能用新能源替代油车的那种”。
从张风利的汇报中，杨峰算过一笔账：只要造型做得到位，再额外增加两三百元的空气动力学附件成本，其带来的电池包成本的降低实际将会超过3000元。
杨峰接到张风利汇报的账目是这样的：
普通家用轿车风阻系数普遍在0.30 Cd左右，一旦风阻系数降低0.07到0.23 Cd ，续航将增加49公里。换句话说，同样的电池不变的情况下，因为前后风阻的不同，车子能提升约50公里，或者同样续航的情况下，600公里耗电量可以减少电池6.8度电。按市面上的价格计算电动车续航成本1000块钱/度，这就是一台车理论上将会因此便宜6800元钱。
有了这笔“小账”，杨峰态度坚决，“不惜一切代价让汉的风阻做到0.24 Cd 以下”。从空气动力学轮辋，前舱主动进气格栅，隐藏式门把手，底部全覆盖的护板……空气动力学团队提出什么产品要求，杨峰就让产品部门去开发。
团队几乎把全部能抽调的力量都投进去了，每个小区域和零部件优化张风利都安排一个人跟进，“我告诉大家，行百里者半九十，我们要努力到最后一刻，0.24 Cd 不是我们的目标，我们的目标是把哪怕0.001的影响都要抠出来。”
评价
2019年年底，真正检验的时刻到来，经过杨峰和张风利的建议，汉车型的风洞试验终于要在同济大学风洞实验室展开。最后的结果：0.233 Cd，不但做到了国内史无前例的水平，即便是放在国际上，也能排进前十的位置。
汉车型在风洞实验中表现出出色的风阻性能
“汉的风阻出来之后，我把参数发到行业群里，大家第一个问题是‘怎么可能做到这个数值？”当张风利把风洞数值汇报给一些直管领导后，领导们的第一反应是“风阻那么容易做吗？你们碰巧做对了吧？”张风利没有过多的解释。
同样，当张荣荣在校友群里发出汉风阻系数的时候，很多已经是行业大牛的校友第一反应仍然是“不相信”，甚至有同学直接给她打电话。她的回答一律是“要是不信，你就去问同济大学”，直到对方口气缓和，她才道出这些年比亚迪的风阻团队的不易。
从公司第一台车进行风洞试验，空气动力学团队投入了半数的力量去做仿真对标，团队翻遍了近50年国内外的几乎所有文献资料。由于“试验资源有限，光针对第一车风洞试验的仿真对标，团队就足足做了两年，一直做到明明白白。”
2020年，在汉车型定型之后，张风利和他的团队又给一款新车型做低风阻方案，实车在国外某风洞进行了实验，最终结果0.227 Cd。这一回，张风利的领导们终于没有再问。
6月，张荣荣一位在行业里德高望重的师兄沈浩在与她确认汉的风阻系数之后，给她发来这样一条消息：
“技术是窗户纸也是钢板，只有走过了，才会有一览众山小的感觉。”
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