摘要：整车防腐性能的正向设计开发与验证有益于提升车型品质、市场竞争力与品牌的美誉度，对于国内车企构建全球竞争力、推动品牌向上发展至关重要。文章提出了整车、系统与部件、材料与工艺三个层级的防腐性能“金字塔”模型与“V字形”工作推进策略，论述了法律法规、环境因素及腐蚀质保对整车防腐目标设定的影响，详细剖析了系统与部件、材料与工艺等产品开发全过程的设计要点及遵循的基本原则，并根据白车身典型零部件腐蚀风险划分等级给出镀锌钢板选择建议。希望能为整车防腐性能正向设计开发与验证提供借鉴与参考，促进质量提升。

关键词：防腐性能；正向设计；控制策略；核心要点

近年来，随着国内汽车产业的飞速发展，汽车产销量与人均保有量的稳步提升，已经成为人们出行必不可少的交通工具，其安全性与可靠性能越来越受到关注。根据中汽数据对2010年至2023年间汽车售后市场腐蚀投诉与召回数据的研究显示，涉及腐蚀质量问题的投诉案例已累计超过2.88万宗，投诉率为49宗/百万辆，位居汽车投诉排行榜前五位。由此可见，防腐性能作为衡量车辆安全与可靠属性的关键指标之一，在用户购车和使用过程中已经成为人们关注和考量的重要因素，用于判别车型质量的好坏。

此外，由于整车防腐问题往往具有延迟效应，一旦出现整车防腐性能问题，不仅会使整车企业产生直接且巨额的经济损失，还会严重影响汽车品牌的美誉度，削弱车企的市场竞争力。国家市场监督管理总局缺陷产品管理中心公布的召回信息显示，因腐蚀问题引起的召回达到134起，涉及781万余辆汽车、54个品牌、100余种车型[1]。2013年“3·15”晚会曝光了国内某品牌汽车车身锈穿问题，导致召回。这是国内第一次因整车防腐问题导致的召回事件，引发了国内车企对整车防腐性能的关注与重视。

因此，对于国内整车企业而言，做好整车防腐性能的正向设计开发及验证有益于提升车型品质与品牌的美誉度，进而提升车企的市场竞争力，是中国车企在激烈的市场竞争中脱颖而出，构建全球竞争力、推动汽车品牌向上发展必须跨越的一道鸿沟。

1. 控制策略

整车防腐性能正向设计开发与验证可遵循顶层设计、逐级分解，由点到面的管控原则，以实现目标达成并从根源上规避因设计原因而产生的腐蚀问题。笔者结合多个车型防腐性能设计开发与验证工作经验，提出整车防腐性能“金字塔”模型和“V字形”工作推进策略，详细参见图1。其核心工作思路与流程可分为：整车防腐目标设定—系统与部件防腐性能指标分解（形成防腐件管控清单）—系统与部件防腐方案设计（结构、材料与工艺）—防腐关注件材料及表面处理供应商管控—材料与工艺级防腐性能验证—系统与部件防腐设计验证—整车强化腐蚀试验验证。结合整车开发流程将防腐性能管控拆分为整车、系统与部件、材料与工艺三个层级，三者互为支撑且环环相扣，构建起整车防腐性能正向设计开发与验证的工作体系。

图1 整车防腐性能“金字塔”模型与“V字形”工作策略

2. 核心要点剖析

防腐性能正向设计开发与验证的核心要点主要体现在以下三个方面：1）整车防腐目标设定及指标分解。整车防腐性能目标设定将直接影响系统与部件级防腐性能的分解指标，以及系统与部件级防腐设计方案（结构、材料与工艺）。结合车型市场定位、防腐质保年限、地方性法规要求与腐蚀环境差异等因素，合理、准确地进行整车防腐性能目标设定对于车型防腐性能开发十分重要。2）系统与部件的设计及选材方案的制定。通过车企腐蚀数据库构建与应用、标杆车型防腐性能对标分析、零部件腐蚀问题再发防止清单校核等方式，掌握零部件结构设计、表面处理工艺与材料选型对防腐性能的影响。以其指导系统与部件的防腐性能设计，并向零部件供应商推荐低成本、高性能的防腐材料，从而掌握系统与部件防腐性能正向设计的主动权。3）开展系统且完善的防腐试验验证。基于企业、行业、国家及国际标准，按照材料与工艺级—系统与零部件级—整车级的防腐性能试验验证顺序，系统地开展并实施防腐性能验证，以确保整车的防腐性能符合设计目标要求。

整车防腐性能正向设计开发与验证的工作开展与推进，需要强有力的汽车防腐蚀标准体系作为基础支撑和保障。荣胜军等[2]介绍了汽车防腐蚀标准体系创建的全过程和要点；宋海林等[3]介绍了通用汽车防腐蚀标准体系架构，本文不再赘述。

2.1 整车防腐目标设定及指标分解

整车防腐性能目标的设定应基于车型市场定位，结合销售市场的腐蚀法规、整车防腐质保年限，并充分考虑腐蚀环境影响因素。整车防腐性能目标设定完成后，可基于企业防腐标准与体系文件，结合腐蚀数据库、标杆车型防腐性能对标分析报告与腐蚀问题再发防止清单，将指标分解至各系统及零部件，以指导产品防腐性能设计开发工作。待系统及零部件防腐性能通过相关试验验证后，再搭载整车进行强化腐蚀试验验证，并作为防腐性能目标验收的最终依据。整车强化腐蚀及评价标准可参照《乘用车强化腐蚀试验方法》（QC/T 732—2005）标准要求执行，整车防腐目标设定主要影响因素有以下三个方面。

2.1.1 法规要求

为了保护消费者利益，减少环保方面的压力，一些国家和地区制定了汽车的腐蚀政策法规要求，以此来提高整车的防锈水平[4]。部分欧洲汽车型式认证法规中明确规定，新车必须符合特定的耐蚀性能要求，以确保它们的结构和外观在使用寿命内安全和可靠，才能将其引入市场。因此，整车防腐目标设定应充分考虑目标市场的腐蚀相关法律法规，并将其作为最低设计门槛。当前国内尚未出台整车防腐性能的强制法规，但是当设计车型需要出口到国外时，尤其是美国、欧盟等发达国家和地区，需要充分识别出口地区的法律法规，并将其纳入防腐性能设计开发及验证的范围，以规避因整车腐蚀性能不满足法规要求而导致的惩处。张瑾等[5]已经详细研究美国、日本、英国等国家腐蚀质保的管理模式和管理要求，本文不再赘述。

2.1.2 环境因素

环境是影响整车腐蚀速率的重要外部因素[6]，因而需要在整车防腐性能目标设定及指标分解时予以充分考虑，各项环境因子对腐蚀的影响说明如表1所示。充分考虑全球大气环境与道路条件对整车腐蚀的影响，一般可将全球200多个国家和地区划分为轻微、中等与严重共计三种腐蚀等级；其中，中国、东盟与非洲等属于轻微腐蚀等级，非欧盟国家及东欧地区、中美洲、南美洲、大洋洲、中东地区等属于中等腐蚀等级，欧盟、英国与北美洲等属于严重腐蚀等级。车型设计开发时，应充分考虑车辆销售市场的环境腐蚀等级，并基于腐蚀环境条件最严苛的原则设定整车防腐目标，以确保开发车型满足所有销售市场的防腐需求。

表1 影响汽车腐蚀的环境因素

2.1.3 腐蚀质保

随着整车腐蚀问题频发，以及消费者对车辆腐蚀性能关注度的日益提升， 2013年10月1日，国家质量监督检验检疫总局出台了《家用汽车产品修理、更换、退货责任制规定》，规定国内生产、销售家用汽车产品的修理、更换、退货（简称“三包”）责任。明确规定家用汽车产品的包修期限不低于3年或行驶里程6万公里，以先到为准。为了提升车型的市场竞争力，车企在 “三包”手册中给定的整车防腐质保期限往往会高于“三包”基本要求。闫会杰等[4]调研了国内外乘用车防腐基本要求，结果见表2。

表2 国内外乘用车防腐保修基本要求

整车腐蚀质保作为满足用户的基本性能需求，在整车防腐目标设定时应予以充分考虑与关注。制定合适的整车防腐性能目标，对于在满足用户防腐性能需求的前提条件下，平衡腐蚀投入成本十分重要。此外，整车防腐性能正向设计开发时，还应考虑用户群体对腐蚀性能敏感度差异的影响。对于出口车型，尤其美国、欧盟等发达国家和地区，由于用户群体对整车腐蚀性能的关注度与敏感度较高，需要引起车企的高度关注并制定有效应对措施。

2.2 系统与部件级防腐性能设计开发及验证

整车防腐性能指标分解至系统及零部件后，基于企业零部件防腐标准，结合腐蚀数据库、零部件防腐设计开发经验与腐蚀问题再发防止清单，以指导系统与部件级防腐性能设计开发及验证工作。待产品材料与工艺级防腐性能通过相关试验验证后，再开展系统与部件级防腐性能试验验证（一般为产品级中性、酸性与铜加速盐雾试验），并作为产品防腐性能设计验收的判定依据。

系统及零部件在设计过程中应充分考虑腐蚀属性，尤其是车身、底盘与动力系统等承载结构零件。系统与部件级防腐设计遵循以下原则：1）设计预留足够的“腐蚀余量”。产品按照最严苛的腐蚀环境和最恶劣的工况条件进行腐蚀性能设计，充分考虑高温、石击与盐水等极端工况，并进行必要的防护设计，以降低腐蚀风险。2）优异的防腐结构设计。采取避免搭接设计产生缝隙，减少部件承受拉应力且避免应力集中，避免产生封闭型腔等有效防腐设计措施。3）合适的密封防护设计。对于车身涉水区域合理采用点焊密封胶、焊缝密封胶与空腔蜡等密封防护措施，最大程度地对零件进行防护[7]。

2.3 材料与工艺级防腐性能设计开发及验证

系统与部件级防腐性能设计方案制定完成之后，基于表面处理标准体系与零部件设计选材规范，结合腐蚀数据库、零部件防腐设计开发经验与腐蚀问题再发防止清单，以指导产品材料与工艺级防腐性能设计开发及验证工作。产品的材料与工艺参数作为整车防腐性能的基石，在车型设计与开发过程中应对防腐关重件形成管控清单。通过材料及表面处理供应商认可、材料工艺冻结资料签订、一致性抽查与审核等管控方式，加强对原材料及表面处理供应商的控制，保证整车的防腐目标达成。

材料与工艺级防腐性能设计开发及验证过程中，应基于企业当前的零部件及表面处理供应商体系，结合材料与工艺级防腐标准，制定零部件设备选材及表面处理技术方案并进行充分试验验证。材料与工艺级防腐性能设计开发遵循以下原则：1）同等情况下选择防腐性能更好的材料。如加油口盖、后视镜支座、左右翼子板等零部件在保证功能的前提下，尽量选用非金属材料、铝合金和复合材料。2）选择合适的表面处理方式及必要的涂胶防护。如白车身采用阴极电泳漆，车身底部采用抗石击涂料等。3）规避电偶腐蚀风险。在异种金属连接处采取有效的隔绝措施（如涂胶），或者设计时尽量选用电位相近的金属材料。

白车身作为整车防腐性能正向设计开发及验证工作推进过程中的关键与重要子系统，其材料与工艺方案的制定对整车防腐性能目标达成至关重要。当前白车身采用电泳漆防锈的生产工艺已成行业普遍共识，原材料是否选用镀锌钢板可遵循以下策略。

白车身可划分为干区与湿区两个部分（见图2），结合白车身在服役时的环境腐蚀工况，将零部件划分为高、中、低三种腐蚀风险等级。白车身设计开发时综合考虑车型定位、销售市场环境与腐蚀质保等因素，遵循高、中腐蚀风险等级采用镀锌板，低腐蚀风险等级采用非镀锌板的基本原则，开展防腐设计选材工作，详细如表3所示。

表3 白车身腐蚀风险等级划分及典型零件选材建议

图2 白车身干湿分区示意图

3. 结束语

本文创造性地提出整车防腐性能“金字塔”模型和“V字形”工作推进策略，从设计源头建立涵盖整车、系统与部件、材料与工艺三个层级的防腐控制体系，三者之间环环相扣且互为支撑，以实现目标达成，并从根源上规避因设计原因而产生的腐蚀问题。其核心工作思路与流程可分为：整车防腐目标设定—系统与部件防腐性能指标分解（形成防腐件管控清单）—系统与部件防腐方案设计（结构、材料与工艺）—防腐关注件材料及表面处理供应商管控—材料与工艺级防腐性能验证—系统与部件防腐设计验证—整车强化腐蚀试验验证。整车防腐性能正向设计开发与验证时，可参照整车级、系统与部件级、材料与工艺级防腐性能设计与验证的核心要点，并结合企业自身的实际情况进行管控。此外，文章还给出了整车防腐目标设定、系统与部件防腐性能设计、材料与工艺开发应该遵循的基本原则，希望能为整车防腐性能正向设计开发及验证提供借鉴与参考，促进质量提升。

来源：期刊-《汽车实用技术》作者：何家志，王斌，王德远，刘春林（重庆睿蓝汽车研究院有限公司，重庆 401122）