
福特在电动汽车领域的未来布局,信号并不总是那么明朗。回溯至去年2月,我们曾有幸一窥其通用电动汽车(UEV)项目的雏形,但随后福特却做出了一个令人意外的决定——停产了被业界公认为迄今最成功的电动皮卡之一,F-150 Lightning。此外,电动汽车行业所处的外部环境也并未给予太多助力,排放标准的放宽、关税的调整以及联邦电动汽车税收抵免政策的取消,都成为了该领域发展的绊脚石。
然而,最近我有幸参观了福特位于加利福尼亚州长滩的电动汽车开发中心(EVDC),这个成立尚不足两年的机构,让我对福特当前的电动汽车战略有了更为清晰的认识。福特明确表示,将继续深耕电动汽车市场,并全力以赴,力求让下一代车型的价格亲民至3万美元。
该中心隐匿于城市机场北侧的一处不起眼建筑内,却汇聚了福特在汽车制造领域的深厚积淀。在这里,几乎所有的UEV平台开发工作都被集中整合,从内饰材料的精打细算到车辆组装方式的创新优化,效率被提升到了前所未有的高度,最终目标——也是希望所在——是为消费者带来更为实惠的购车成本。
这个项目的核心理念在于,每一个细节都至关重要,尤其是时间成本。过去,福特的研发工作分散于美国各地的多个设施,但如今,在EVDC,工程师、设计师等团队之间的距离被大大缩短,即便是最微小的改动也能迅速实施,几乎不受任何阻碍。

我与几位同行记者首次深刻体会到这一点,是在底盘/车身装配环节。福特提出了一个引人深思的问题:如何才能使装配过程尽可能无缝且高效?这既需要装配线工人(或按福特内部说法,操作员)的智慧,也需要工程师的创意。与其从一张白纸般的承载式车身(涵盖地板、门框等所有部件)开始,何不将其拆分为几个部分进行组装呢?我亲眼见证了一个完整的中间部分,包括座椅、电池组等核心部件,它们被作为一个整体安装到车身上,相较于传统通过车身门框螺栓固定内饰设备的方式,这种方法无疑节省了大量时间。当我提到电池组也是中间部分的一部分时,我是认真的——所展示的示例中,底盘的整个地板和中间部分都被巧妙地整合在了一起。
当然,这种方法是否会应用于最终生产,目前尚存悬念。随后,我们参观了设计流程,这里展示了该设施通过五轴CNC机床加工全尺寸黏土模型的能力,以及根据各种因素轻松进行改动的高效性。由于设计师与不同的工程团队近在咫尺,这一过程变得更加流畅和即时。
“我们以一种极具创意和实效性的方式解决问题,而如果你与问题或那些每天都在积极努力推进这些概念的团队脱节,就很难做到这一点,”福特汽车设计师埃娃·罗斯(Eva Ross)如是说。“无论是与营销团队……还是与人体工程学团队,我们都在努力理解如何以不同的方式使用这个空间,因为它并非内燃机汽车的简单延续。”此外,设计师们还与空气动力学和电池团队紧密合作,以实现共同的目标。
在材料利用上,福特同样做到了极致。在讨论内饰材料、尺寸、控制装置的布局,甚至缝合的精细度时,都强烈强调避免材料的浪费。
例如,实验室工作人员利用软件程序对内饰布料材料进行精准切割,确保每一平方毫米都能得到充分利用。然后,他们制作出尽可能接近生产版本的座椅,并亲自试坐评估。
“当我们齐心协力时,我们追求的是以最具成本效益的方式开发出最佳产品,”座椅高级经理斯科特·安德森(Scott Anderson)表示。
过去,由于设计、工程决策需要外部供应商的参与,制作一个座椅可能需要长达三个月的时间。如今,由于所有工作都在内部完成,最短只需两周。在这里节省的时间,意味着可以确保座椅的舒适性、快速进行改动,并将材料的节约转化为消费者的实际利益,从而有助于实现3万美元的价格目标。

福特还秉持一种奖励机制的理念,即根据最终净结果是否更高效(从而续航里程更长)来做出决策。这种理念贯穿于从电池大小到空气动力学和重量的方方面面。在整个设施中,这种理念都得到了体现,但在展示F-150 Lightning和UEV之间的布线并排比较时,尤为引人注目。后者采用了区域架构,使用了更少的布线,从而降低了成本并提高了装配效率。
在参观过程中,我发现布线部门特别有趣。少数几位熟练的工匠在内部完成所有布线的组装工作,这不仅消除了任何潜在的供应商问题,还使得对任何设计改动的响应速度都非常快。这既节省了时间又节约了成本。他们构建特定的电路、线束、控制箱等以满足不同团队的需求。此外,这里的团队还为整个设施提供布线服务——由于该建筑仍在建设中,因此任何添加和改动,特别是工程师测试电池、充电系统、ECU(电子控制单元)等时的改动,都只需步行一小段距离即可完成。
“任何涉及电线或电路板的工作,我们都参与其中,”电子工程首席技师奥斯卡·洛梅利(Oscar Lomeli)表示。车间备有大量的电线规格、连接器、套管、敷料等,随时准备承接任何项目。
电池和设备测试方面同样令人着迷。虽然工作人员不能分享有关电池大小、充电等方面的详细信息,但效率无疑是首要考虑的因素。DC-DC和AC转换器共享同一块电路板,以优化性能。尽管800V架构日益普及,但福特认为400V架构仍然能够实现同样快速的充电和高效的能源消耗。
一旦组装好可工作的原型——有一个完整的内部制造车间随时准备进行组装——工程师就可以在可控的室内环境中对其进行测试。室内可以模拟出多种极端气候条件(温度范围从-40到65摄氏度,湿度可达95%)、海拔变化、紫外线水平等,以最大限度地测试设备的性能。实验室利用道路负载模拟底盘测功机,这本质上是一条可以模拟任何驾驶场景的滚动道路。UEV将如何应对最大牵引能力、陡峭的坡度和寒冷的温度?当连接到直流快充充电器时,充电条件又会如何?此外,各个控制单元还可以被放置在一个巨大的法拉第帐篷中,工作人员在那里确定外部信号是否会对其产生干扰。
这些实验室对福特的奖励机制进行了全面的测试。“这个实验室真的使我们能够测试所有这些决策、测试这些想法,并从客户[角度]以及[确定]我们的燃油经济性范围将是如何的角度来看其影响,”续航和性能测试经理埃里克·库因加(Eric Kooinga)表示。

有趣的是,福特近100年前就在长滩港拥有一个设施,用于组装Model A等经典车型。如今,它又回到了这个充满历史底蕴的地区,利用其在完善装配线方面所积累的所有经验,并依托当地的丰富劳动力资源;南加州以其航空航天工业而闻名遐迩。这里汇聚了一大批具备必要技能的工程师,他们完全有能力承接这类项目。福特表示,其选址决策确实取得了丰硕的成果。
在我们结束参观时,一辆适时出现的、裹着迷彩的中型皮卡原型车从我们身边缓缓驶过,其形状让人不禁联想到21世纪初的福特Explorer Sport Trac。由于在UEV平台上投入了所有的开发精力,因此复制和完善不同类型车辆的公式所需的时间应该比过去大大减少。
考虑到当天早些时候在设计区域的一角还停放着一辆漂亮的Mark 1福特Escort赛车,因此我们有理由期待,福特很快可能会推出一些非常酷炫的新车型。
(福特提供照片)
