汽車模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略分析

陳平 余傳海 王琪棟 余鋒 王明

（1.智車優(yōu)行科技有限公司；2.上海蔚來(lái)汽車有限公司；3.奇瑞捷豹路虎汽車有限公司；4.北京奔馳汽車有限公司）

汽車產(chǎn)品是規(guī)模化經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物，只有將規(guī)模擴(kuò)大，才能將高額的研發(fā)成本和制造成本攤薄，提高持續(xù)盈利能力。車企一直在尋找大規(guī)?；a(chǎn)過(guò)程中問(wèn)題的最佳解決方案，優(yōu)秀的模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略能幫助車企在全球競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。通過(guò)開(kāi)發(fā)通用性強(qiáng)的平臺(tái)，車企能夠進(jìn)一步控制成本，衍生出更多新車型產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)汽車研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、采購(gòu)和制造等環(huán)節(jié)的多方合作和盈利。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車制造業(yè)，擁有靈活、多產(chǎn)、全球兼容的“超級(jí)平臺(tái)”才是未來(lái)車企屹立不倒的關(guān)鍵所在，為未來(lái)汽車制造提供了無(wú)限可能。

1 汽車模塊化平臺(tái)

汽車平臺(tái)決定了車輛的主要產(chǎn)品特征和技術(shù)能力。在經(jīng)歷了同底盤、平臺(tái)化生產(chǎn)后，現(xiàn)代汽車業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)已經(jīng)非常明顯，即推行歐洲廠商積極推進(jìn)的“模塊化平臺(tái)”戰(zhàn)略。

汽車模塊化平臺(tái)是指汽車從開(kāi)發(fā)階段到生產(chǎn)制造過(guò)程中的設(shè)計(jì)方法、設(shè)備基礎(chǔ)、工藝流程乃至汽車零部件及質(zhì)量控制的一整套體系。一般而言，模塊化平臺(tái)涉及4個(gè)層面：1）產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊化；2）生產(chǎn)與制造模塊化；3）供應(yīng)形式模塊化，即價(jià)值鏈的分解與外包；4）生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)模塊化，企業(yè)間聯(lián)盟。

在延續(xù)平臺(tái)化優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，發(fā)揮其靈活性并規(guī)避平臺(tái)化帶來(lái)的結(jié)構(gòu)性風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)具有能在保留車企系列品牌特征的前提下實(shí)現(xiàn)各車型規(guī)模效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。汽車模塊化平臺(tái)可以把不同車型的眾多零部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，同時(shí)又可以靈活搭載其他新技術(shù)。帶來(lái)的好處是，使低級(jí)別車型的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)可以向高級(jí)別看齊，盡可能多地共享零部件技術(shù)；高級(jí)別車型在保證品質(zhì)的同時(shí)，制造成本又更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。模塊化最核心的部分在于，可以根據(jù)自身產(chǎn)品規(guī)劃和定位來(lái)與未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行特定的匹配和調(diào)整[1]。

2 主流汽車廠商模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略分析

2.1 大眾汽車平臺(tái)化戰(zhàn)略

大眾汽車集團(tuán)目前的模塊化平臺(tái)主要有橫置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)（MQB）、縱置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)（MLB）、中置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化跑車平臺(tái)（MMB）及前置后驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)（MSB）。模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略不僅是大眾持續(xù)盈利的關(guān)鍵，也將成為大眾的核心創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力?；谀K化戰(zhàn)略，大眾可以在保留多品牌特征的前提下實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，并且進(jìn)一步支持由基于零件的功能設(shè)計(jì)向基于功能/用戶體驗(yàn)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。

文章重點(diǎn)介紹其應(yīng)用最廣泛的MQB模塊化平臺(tái)，該平臺(tái)在大眾、奧迪、斯柯達(dá)和西雅特品牌中得到極為廣泛的應(yīng)用，衍生出多達(dá)60款不同的新車，產(chǎn)品線涵蓋 A00，A0，A，B 4 個(gè)級(jí)別。

MQB平臺(tái)是一個(gè)全能型的車型模塊化平臺(tái)，如圖1所示。MQB模塊化平臺(tái)已不再局限于多款車型共享相同的物理底盤結(jié)構(gòu)，而是以衍生性更強(qiáng)的核心模塊為基礎(chǔ)，允許對(duì)前懸、后懸、軸距甚至動(dòng)力架構(gòu)等進(jìn)行不同組合，開(kāi)發(fā)出不同車型；并均可共線生產(chǎn)，從而大幅提高生產(chǎn)的柔性化。在產(chǎn)品衍生性、零部件互換性、輕量化、成本控制、動(dòng)力模塊化升級(jí)及高端技術(shù)應(yīng)用等方面有著顯著優(yōu)勢(shì)。

圖1 橫置發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化平臺(tái)

MQB平臺(tái)的主要特征為：

1）MQB模塊化平臺(tái)的核心是引入了發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的概念，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱種類減少88%。在MQB模塊化平臺(tái)中起核心作用的是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)模塊（MOB）與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)模塊（MDB）系列，MOB的代表是全新的EA211系列，而MDB方面的代表是EA288系列。其具有動(dòng)力提升，顯著減重；擴(kuò)大前艙空間，方便管線布局；輕量化程度和燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升等明顯優(yōu)勢(shì)[2]。

2）標(biāo)準(zhǔn)化物理底盤系統(tǒng)，如圖2所示。MQB的主要特征是統(tǒng)一所有發(fā)動(dòng)機(jī)的布置。無(wú)論產(chǎn)品屬于什么級(jí)別，發(fā)動(dòng)機(jī)模塊有著一致的布置，即前軸中心線到油門踏板的距離實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，如圖2a所示，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝傾角也是相同的，使得各種汽柴油車型排氣、驅(qū)動(dòng)軸和變速器的位置都實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一；標(biāo)準(zhǔn)的后橋接口從設(shè)計(jì)上保證了后橋、后地板部分對(duì)多連桿懸架和扭力梁懸架的兼容性，如圖2b所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)化物理底盤系統(tǒng)

3）統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化零部件模塊，設(shè)計(jì)兼容性強(qiáng)。MQB主要架構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是圍繞關(guān)鍵部件如空調(diào)系統(tǒng)、座椅、傳動(dòng)系統(tǒng)、儀表板及電器等標(biāo)準(zhǔn)化零部件模塊，針對(duì)市場(chǎng)需求及產(chǎn)品戰(zhàn)略進(jìn)行組合配置，形成不同品牌級(jí)別、不同車身形式的車型，大大提高零部件的通用性和互換性。零部件的通用性對(duì)多品牌并行的汽車集團(tuán)尤為重要。以大眾每年產(chǎn)銷1 000萬(wàn)輛車估算，銷量中約有630萬(wàn)輛車型將基于MQB平臺(tái)。如此之高的零部件通用率使得一些年銷量?jī)H有幾千輛的高檔車型單車成本下降到與年銷量上百萬(wàn)輛的中低檔車型的單車成本非常接近，有利于全球零部件供求集中管理，便于集中采購(gòu)，降低成本。

4）新技術(shù)配置的靈活搭載，例如基于攝像頭的交通標(biāo)識(shí)識(shí)別系統(tǒng)、疲勞駕駛檢測(cè)系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（ACC）、車道保持輔助系統(tǒng)、環(huán)境偵測(cè)、前橋電控橫向差速器、可變助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、多次碰撞自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)、主動(dòng)乘客保護(hù)系統(tǒng)及模塊化娛樂(lè)系統(tǒng)等。根據(jù)產(chǎn)品特征和市場(chǎng)需要來(lái)靈活搭載不同的新技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)新車的最大化溢價(jià)利潤(rùn)。

5）車型衍生能力強(qiáng)，系列化程度高。通過(guò)不同系列發(fā)動(dòng)機(jī)和懸架模塊的選用、電器模塊高低配置選擇及安全裝置模塊的不同搭配，衍生出不同性能需求級(jí)別、外觀造型差異明顯及不同品牌訴求的車型[3]。

2.2 寶馬汽車模塊化平臺(tái)

寶馬公司一直沿襲著追求駕駛樂(lè)趣的后輪驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)。隨著市場(chǎng)潮流的改變，寶馬推出基于緊湊級(jí)前輪驅(qū)動(dòng)平臺(tái)（UKL）的全新前驅(qū)平臺(tái)，以保持充足的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。按照寶馬的規(guī)劃，UKL平臺(tái)上的車型主要定位于入門級(jí)，車身長(zhǎng)度在3.8～4.3 m。具備成本優(yōu)勢(shì)的UKL平臺(tái)的應(yīng)用對(duì)于未來(lái)寶馬車型的發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生更為深遠(yuǎn)的影響。

UKL平臺(tái)的核心依然是基于全新的動(dòng)力總成模塊化設(shè)計(jì)和制造生產(chǎn)理念，以滿足廣泛適應(yīng)橫置布局的需要。不僅開(kāi)發(fā)全新B系列發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)逐步普及代替N系列發(fā)動(dòng)機(jī)，還以輕量化和模塊化為主旋律。新設(shè)計(jì)的模塊化動(dòng)力總成以其良好的兼容性、生產(chǎn)的靈活性和成本優(yōu)勢(shì)逐漸獲得全球市場(chǎng)的認(rèn)可[4]。寶馬發(fā)動(dòng)機(jī)的模塊化通過(guò)以氣缸為單位模塊，采用單缸排量為500 mL，統(tǒng)一缸心距為92 mm、統(tǒng)一缸徑和行程，根據(jù)生產(chǎn)和用戶需求，配備不同的模塊化整合部件，對(duì)汽油機(jī)和柴油機(jī)的氣缸體、平衡軸、正時(shí)鏈條，甚至是氣缸蓋螺栓等都使用了相同的設(shè)計(jì)，搭配成直列3缸、直列4缸、V型6缸，以及V型8缸等不同功率段、適應(yīng)不同用途的B系列機(jī)型。B系列有著緊湊的結(jié)構(gòu)、高度集成化的零件、高零件通用性和高安裝匹配性，同時(shí)具備電子氣門、缸內(nèi)直噴及單渦輪雙渦管三大先進(jìn)技術(shù)。

2.3 奔馳模塊化平臺(tái)

奔馳目前的模塊化平臺(tái)主要有前輪驅(qū)動(dòng)架構(gòu)平臺(tái)（MFA）、后驅(qū)轎車架構(gòu)平臺(tái)（MRA）、模塊化高端架構(gòu)平臺(tái)（MHA）及模塊化跑車架構(gòu)平臺(tái)（MSA）。其中，MFA平臺(tái)是一款以前輪驅(qū)動(dòng)為基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的高擴(kuò)展性模塊化平臺(tái)，類似于大眾的MQB平臺(tái)，可以適用于各種不同的車身結(jié)構(gòu)，還可以適用于四驅(qū)系統(tǒng)。

2.4 沃爾沃模塊化平臺(tái)

沃爾沃實(shí)現(xiàn)了全新的可擴(kuò)展整車平臺(tái)架構(gòu)（SPA）及沃爾沃發(fā)動(dòng)機(jī)集群架構(gòu)（VEA）。從自動(dòng)啟停技術(shù)到混合動(dòng)力技術(shù)，以及純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，沃爾沃的SPA可擴(kuò)展模塊平臺(tái)兼顧了未來(lái)汽車設(shè)計(jì)生產(chǎn)的多個(gè)層面，包括新產(chǎn)品更為出色的節(jié)能環(huán)保性、駕駛性能和未來(lái)電氣化技術(shù)。該平臺(tái)架構(gòu)可容納沃爾沃未來(lái)90%的汽車，實(shí)現(xiàn)大部分的零部件通用。使用SPA平臺(tái)能夠共享基本相同的底盤、懸架、電氣和傳動(dòng)系統(tǒng)及可擴(kuò)展的系統(tǒng)組件；建立起柔性化產(chǎn)品共線生產(chǎn)體系[5]。

2.5 豐田模塊化平臺(tái)

豐田汽車公司由于自身的車型平臺(tái)種類及數(shù)量巨大，難以完成完美的模塊化平臺(tái)升級(jí)，為此采用了跨平臺(tái)的模塊化方式——TNGA（豐田新全球架構(gòu)戰(zhàn)略），形成全球配置資源，集中采購(gòu)，共用平臺(tái)。

TNGA模塊不僅以大規(guī)模減少零部件的數(shù)量來(lái)提高不同車型的零部件共享化水平，從而提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率和上市速度為主要目的，還旨在開(kāi)發(fā)全新底盤平臺(tái)，在全球市場(chǎng)中建立新的制造標(biāo)準(zhǔn)。豐田未來(lái)將基于B（小型車）、C（中型車）、K（前置前驅(qū)中大型車）3個(gè)全新的平臺(tái)打造多款換代車型，實(shí)現(xiàn)更為廣泛和全面的零部件共享，同平臺(tái)的零部件共享率計(jì)劃達(dá)到70%～80%。

3 某自主品牌的模塊化平臺(tái)架構(gòu)

某自主品牌汽車制造商通過(guò)借鑒國(guó)外優(yōu)秀制造商的模塊化戰(zhàn)略思路，根據(jù)自身實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)定位的環(huán)境，開(kāi)始發(fā)展適合自身的模塊化平臺(tái)架構(gòu)。

1）受限于自身研發(fā)實(shí)力及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，目前對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)的模塊化主要定位于低排量的動(dòng)力模塊架構(gòu)。重點(diǎn)發(fā)展1.3T/1.5T/2.0T的動(dòng)力序列，提高各排量動(dòng)力總成的零部件通用性；同時(shí)兼顧混合動(dòng)力系統(tǒng)新能源電機(jī)的柔性集成。

2）通過(guò)研發(fā)高度集成的底盤模塊，進(jìn)一步完善底盤物理結(jié)構(gòu)的通用性，使工藝制造模塊化更加柔性地滿足產(chǎn)品模塊化架構(gòu)的制造生產(chǎn)。底盤物理結(jié)構(gòu)模塊化集成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、前/后懸架總成、冷卻系統(tǒng)模塊、燃油系統(tǒng)總成、制動(dòng)系統(tǒng)、排氣管路及隔熱墊等，滿足大托盤一體式的工藝制造模塊化裝配；同時(shí)統(tǒng)一同平臺(tái)下各車型底盤零部件的固定點(diǎn)，使各緊固點(diǎn)采用Z向緊固，可以滿足采用全自動(dòng)化的擰緊工具擰緊底盤重要緊固點(diǎn)，大大提高整車質(zhì)量的一致性。

3）進(jìn)行大量零部件標(biāo)準(zhǔn)模塊化集成設(shè)計(jì)，遵循提高零部件通用性的設(shè)計(jì)原則。整車上研發(fā)天窗模塊總成、前端模塊、儀表板模塊、座椅模塊、頂棚模塊及車門模塊；同時(shí)對(duì)于各模塊化的安裝固定點(diǎn)進(jìn)行兼容性統(tǒng)一，滿足開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化工裝，適應(yīng)模塊化裝配的需求。

4 模塊化的雙刃劍影響

跨國(guó)車企通過(guò)模塊化平臺(tái)可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行汽車模塊化的設(shè)計(jì)和采購(gòu)，并優(yōu)化制造方案，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短車型研發(fā)周期，并且還能幫助汽車廠商實(shí)現(xiàn)旗下各品牌之間的技術(shù)共享，滿足全球化市場(chǎng)的不同需求。但平臺(tái)生產(chǎn)也存在不足，比如產(chǎn)品缺乏個(gè)性導(dǎo)致使用體驗(yàn)同質(zhì)化。趨于同質(zhì)化容易模糊不同品牌之間的個(gè)性差異，因此將成本、技術(shù)、共性及個(gè)性等因素有效融合是各大車企未來(lái)必須破解的難題。同時(shí)，統(tǒng)一的平臺(tái)讓汽車零部件通用化的數(shù)量龐大，通用零部件若存在缺陷會(huì)導(dǎo)致大批量召回，造成經(jīng)濟(jì)損失巨大。所以這種隱患對(duì)廠商的研發(fā)和供應(yīng)商的質(zhì)量管控提出了更高的要求?？偟膩?lái)說(shuō)，模塊化平臺(tái)所帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)、模塊化戰(zhàn)略的收益遠(yuǎn)大于風(fēng)險(xiǎn)，即使平臺(tái)化生產(chǎn)會(huì)造成大規(guī)模召回也不會(huì)改變企業(yè)加速產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；臎Q心，大型模塊化平臺(tái)是大勢(shì)所趨。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)施模塊化平臺(tái)的具體方法各不相同。大眾首先實(shí)施了覆蓋旗下所有品牌的模塊平臺(tái)理念；豐田應(yīng)用了全球平臺(tái)架構(gòu)下的零部件標(biāo)準(zhǔn)化；沃爾沃則強(qiáng)調(diào)技術(shù)的共享等。由此可見(jiàn)，模塊化平臺(tái)并沒(méi)有全球統(tǒng)一的解決方案，企業(yè)必須根據(jù)自身戰(zhàn)略和市場(chǎng)渠道制定適合自己的發(fā)展戰(zhàn)略。通過(guò)分析各大車企平臺(tái)演變過(guò)程以及模塊化技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模性的特點(diǎn)，得出一些模塊化平臺(tái)的特點(diǎn)及發(fā)展建議[6]：

1）整車模塊化平臺(tái)的核心都是基于動(dòng)力模塊，并在此基礎(chǔ)上，完成其他系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化零部件模塊。模塊化平臺(tái)的進(jìn)化，基本要在如下方面入手：核心發(fā)展動(dòng)力總成的模塊化；通用化的標(biāo)準(zhǔn)零部件是基礎(chǔ)；在車型平臺(tái)總布置上，重要子系統(tǒng)總成的布置是一致的；主要制造工藝流程是相似的；許多電子接口及界面是相同的，特別是在未來(lái)電氣化領(lǐng)域。

2）模塊平臺(tái)化戰(zhàn)略是建立在正向研發(fā)基礎(chǔ)之上的，需要確立穩(wěn)定的品牌框架和長(zhǎng)期的產(chǎn)品投放策略。發(fā)展模塊化平臺(tái)架構(gòu)必須有新技術(shù)的支撐和一定的經(jīng)濟(jì)性條件。總體上，未來(lái)模塊化平臺(tái)的發(fā)展方向都是削減平臺(tái)數(shù)量、發(fā)展核心平臺(tái)、增加核心平臺(tái)的產(chǎn)量，并且把重點(diǎn)放在平臺(tái)內(nèi)模塊化的共享和全球柔性化生產(chǎn)。

3）從“平臺(tái)化戰(zhàn)略”到“模塊化戰(zhàn)略”需要跨越模塊共享論證階段和規(guī)模化階段這2個(gè)“關(guān)口”，估計(jì)主力平臺(tái)規(guī)模至少達(dá)到年產(chǎn)100萬(wàn)輛級(jí)別才有可能實(shí)施成熟的模塊化戰(zhàn)略。國(guó)內(nèi)車企由于技術(shù)能力資源有限，其模塊化的范圍和程度將受影響，在某些關(guān)鍵系統(tǒng)方面十分依賴系統(tǒng)供應(yīng)商。在發(fā)展模塊化戰(zhàn)略初期，為了技術(shù)資源的優(yōu)化配置，應(yīng)該讓重要供應(yīng)商盡早參與到模塊化戰(zhàn)略中；同時(shí)，應(yīng)該集中精力研發(fā)至少2款明星車型產(chǎn)品，以該高銷量車型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)作為未來(lái)模塊化平臺(tái)的主體。

4）從大眾的MQB、寶馬的UKL、奔馳的MFA及沃爾沃的SPA等模塊化平臺(tái)上看，各大主流汽車廠商都在大力發(fā)展以緊湊級(jí)為主的核心模塊化平臺(tái)，增加該平臺(tái)的車型種類和產(chǎn)量，以提高首次購(gòu)車或年輕消費(fèi)者的使用體驗(yàn)，吸引客戶對(duì)品牌的終身認(rèn)可。

5）伴隨著市場(chǎng)盈利環(huán)境結(jié)構(gòu)的變遷，基于模塊化戰(zhàn)略全球兼容的“超級(jí)平臺(tái)”，主流知名汽車廠商正在逐漸向著集成共享移動(dòng)出行等服務(wù)的智能科技公司轉(zhuǎn)型；從汽車制造商轉(zhuǎn)型成為以人為本、可持續(xù)發(fā)展的移動(dòng)出行服務(wù)提供商。