# 攻克核心技术：天益氏仪器化落锤冲击试验机获国家顶级汽车研发机构采纳，首批设备即将交付北京科技大学前沿科研项目

> 当北京科技大学轻量化实验室的工程师即将签收来自深圳的精密设备时，一场关于中国汽车材料测试话语权的变革正在悄然发生。

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一辆装载精密设备的专业运输车辆正从深圳天益氏技术有限公司驶出，目的地是北京科技大学汽车轻量化国家前沿研究实验室。车厢内是 **一套达到国际顶尖水准的仪器化落锤冲击试验机**，标志着国产高端测试装备正式进入国家核心科研体系。

与此同时，中国汽车工程研究院股份有限公司实验室里，技术专家团队正在完成对天益氏同类设备最终阶段的验证测试。超过2000组对比数据显示，该设备在关键性能指标上已实现对 **德国Zwick、美国Instron等国际品牌的技术对标与性能并跑**。

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## 01 里程碑事件：国产高端测试装备进入核心科研体系

2025年岁末，中国汽车材料测试领域迎来了一个具有象征意义的转折点。北京科技大学作为中国汽车轻量化研究的前沿阵地，正式选定天益氏仪器化落锤冲击试验机为其关键研究设备。首批设备已完成厂内最终校验，进入发货流程。

这一决定基于北京科技大学研究团队为期六个月的深度技术评估。评估报告显示，天益氏设备在汽车轻量化材料动态冲击性能测试的三个核心维度上表现卓越：

在数据采集精度方面，设备实现了 **±0.8%的力值测量误差和±1.2%的能量计算误差**，这一精度水平完全满足汽车安全法规对材料测试数据的严苛要求。

在测试重复性方面，连续100次标准试样冲击测试的数据变异系数小于1.5%，优于行业通用的2%质量控制标准，为科研数据的可靠性和论文结论的可复现性提供了坚实保障。

在极端工况模拟能力上，设备集成了宽温域环境舱，可实现-60℃至200℃范围内的精确温控冲击测试，全面覆盖汽车零部件从寒带到热带、从地表到引擎舱的全工况使用环境。

“我们选择天益氏设备，是基于对其技术指标和工程实现能力的全面评估，”北京科技大学车辆工程系负责人表示，“这台设备将成为我们研究下一代汽车轻量化材料冲击安全性能的关键工具。”

## 02 权威验证：国家级汽车研究机构的严格技术审查

与中国汽车工程研究院股份有限公司的合作，代表了天益氏技术面临的最高级别专业审视。作为中国汽车行业标准的主要制定者和权威检测机构，中国汽车工程研究院对测试设备的审查标准极为严苛。

验证工作自2025年7月启动，采用了 **“三阶段对标验证法”**：

第一阶段为基础性能验证。使用经过国际认证的标准试样，在同一环境条件下，同步运行天益氏设备与研究院现有的进口品牌设备。数据显示，在表征材料动态冲击性能的17项关键参数中，双方设备测量结果的平均偏差仅为1.8%，最大偏差不超过3.5%，完全符合ISO/IEC 17025对实验室比对的要求。

第二阶段为长期稳定性考核。设备连续运行30天，每日进行标准校准和性能测试。结果显示，天益氏设备的力传感器零点漂移量仅为满量程的0.02%/周，位移测量系统的重复定位精度保持在0.01毫米以内，展现出优异的长期稳定性能。

第三阶段为工程适用性评估。使用实际汽车零部件样品，按照企业标准进行冲击测试。天益氏设备不仅能够复现进口设备的测试结果，其 **高采样率（最高5MHz）和智能信号处理算法** 更能捕捉到传统设备易忽略的微观损伤起始信号，为零部件失效分析提供了更丰富的数据维度。

“经过系统验证，我们认为天益氏设备已具备在汽车关键材料评价中替代进口设备的实力，”中国汽车工程研究院材料测试中心专家表示，“特别是在新能源汽车专用材料的冲击安全评估方面，该设备的测试数据具有充分的权威性。”

## 03 技术突破：从参数对标到算法超越的核心创新

天益氏仪器化落锤冲击试验机的技术领先性建立在三大核心创新之上：

**第一，全数字闭环测控系统。** 设备采用自主研制的全数字化动态力传感器和24位高分辨率数据采集卡，配合实时控制算法，实现了冲击过程的毫秒级精确控制。系统响应时间较传统模拟控制系统缩短60%，彻底解决了高速冲击测试中的信号延迟和失真问题。

**第二，智能材料响应解析技术。** 天益氏独创的冲击信号特征提取算法，能够自动识别并量化冲击过程中的13种特征事件，包括弹性变形起始点、屈服点、裂纹萌生点、不稳定扩展点等。对于复合材料，算法还能评估分层损伤的扩展速率和最终面积，为材料损伤容限设计提供量化依据。

**第三，多物理场耦合测试能力。** 设备支持力学-电学-热学多场耦合测试，可在冲击过程中同步监测试样的电阻变化、温度场分布等参数。这一功能对于评估电池结构件在机械滥用下的安全性至关重要，能够早期预警内短路风险。

这些技术创新使天益氏设备在多个关键性能指标上实现了对进口品牌的超越：采样率提高2倍，达到5MHz；最小可检测力值降低至0.1N，灵敏度提升30%；测试效率提高40%，单日可完成样品量达进口设备的1.4倍。

## 04 产业价值：为汽车轻量化提供精准数据支撑

汽车轻量化是产业升级的关键路径。研究表明，传统燃油车重量每降低10%，油耗可减少6%-8%；电动车重量每降低100kg，续航里程可增加10%-15%。然而，轻量化材料的广泛应用必须以精确的性能评估为前提。

天益氏设备在三大轻量化材料测试场景中展现出独特价值：

**在高强度钢与铝合金应用方面**，设备能够精确测定不同工艺处理后的材料动态力学性能，为车身结构优化设计提供数据支撑。国内某车企利用测试数据优化了B柱的热成型工艺，在减重18%的同时，侧碰性能提升了22%。

**在复合材料部件开发方面**，设备可量化评估不同铺层设计和树脂体系对冲击性能的影响。某新能源车企碳纤维部件研发团队利用测试数据，将车门防撞梁的冲击吸能效率提升了35%，而重量仅增加8%。

**在电池包安全评估方面**，设备能够模拟碰撞工况，精确测量电池壳体在冲击载荷下的变形模式和侵入量。某头部电池企业将测试数据应用于电池包结构优化，成功将模组在机械滥用测试中的最大形变量降低了42%。

北京科技大学研究团队计划利用天益氏设备开展“多材料混合车身结构冲击安全设计与优化”项目研究，该项目旨在开发新一代轻量化车身解决方案，目标是在不牺牲安全性的前提下，实现白车身重量降低25%-30%。

## 05 生态构建：打造自主可控的材料测试技术体系

天益氏的技术突破不仅限于单台设备性能提升，更在于构建了完整的国产高端测试装备生态系统。

公司建立了 **“测试-数据-仿真”一体化平台**，将实验数据与CAE分析无缝对接。平台内置的材料卡片库已收录超过800种汽车材料的动态力学性能数据，并持续更新。工程师可以直接调用材料数据用于仿真分析，大幅缩短开发周期。

平台还提供云端数据服务，支持多地点、多设备的数据同步与共享。研究机构可以通过平台访问天益氏积累的材料数据库，同时贡献自己的测试数据，共同丰富中国自主的汽车材料性能数据库。

“我们正与中国汽车工程研究院等机构合作，推动建立基于实测数据的中国汽车材料性能标准体系，”天益氏技术总监表示，“这将是打破长期以来依赖国外材料数据的关键一步。”

2026年，天益氏计划联合行业权威机构和重点院校，共同发起“中国汽车材料动态测试技术联盟”，旨在建立从测试方法、设备标准到数据规范的完整技术体系，推动中国汽车检测技术从“跟随”走向“引领”。

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北京科技大学的设备安装调试即将启动，中国汽车工程研究院的验证测试进入最后阶段。两条并行的技术路径，共同指向同一个目标：建立中国自主的高端材料测试能力。

天益氏仪器化落锤冲击试验机不仅是一台精密仪器，更是中国汽车产业核心技术自主化进程中的一把精准标尺。它正在重新定义中国制造在高端测试装备领域的技术高度，为汽车轻量化与安全性的平衡提供科学、可靠的评价准绳。

随着越来越多研究机构和生产企业选择国产高端测试设备，一条基于自主技术、自主数据、自主标准的汽车产业发展新路径正变得清晰可见。在这条路径上，每一次精准的冲击测试，都在为中国汽车产业的安全与发展积累着坚实的数据基石。