新能源“替代品” 汽车轻量化技术解读

汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。

汽车轻量化的指导思想是：在确保稳定提升性能的基础上，节能化设计各总成零部件，持续优化车型谱。

汽车轻量化的主要途径有：

1. 汽车主流规格车型持续优化，规格主参数尺寸保留的前提下，提升整车结构强度，降低耗材用量；

2. 采用轻质材料。如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等；

3. 采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加强设计等；

4. 采用承载式车身，减薄车身板料厚度等。

其中，当前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质材料。

可用于汽车轻量化设计的金属材料

有色合金

以乘用车来说，1973年每辆车所使用的有色合金占全部用材的重量比为5.0%，1980年增至5.6%，而1997年则达到了9.6%。有色合金在汽车上应用量的快速增长是汽车材料发展的大趋势。

铝合金

铝的密度约为钢的1/3，是应用最广泛的轻量化材料。以美国生产的汽车产品为例，1976年每车用铝合金仅39kg，1982年达到62kg，而1998年则达到了100kg...[详细]

对人类来说，瘦得过头可是会生病的，但对车辆来说，车身的重量却是愈轻愈好；过去轻量化是赛车跟高性能跑车的专利，现在轻量化的热潮则延烧到所有车型之上。

过去轻量化是高性能车款的专利，主要原因在于轻量化材料的造价向来十分高昂，使用这些材料会让一般市售车的价格变得过于高昂，不利于销售。但随着制造工艺日益先进，这些高性能材料的价格变得较过去来得低廉，让车厂能把过去专属于高性能车款的材料，运用在一般车辆上。

当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化的主要材料有碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等，主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为三类：车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化。其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重，从而实现节能环保功能。

如今，很多汽车厂家都在研发自己的轻量化技术，并且关注点各不相同...[详细]

汽车轻量化，就是给汽车“减重”，同时提高它的“健康水平”——操控性能、安全性和稳定性。面对减重问题，乔治费歇尔（GF）集团总裁和CEO Yves Serra认为，当前主要的举措是使用新型材料。对此，Serra提出了以规模经济为标准的新型材料选择策略，也就是说，判断任何材料能否成为汽车轻量化的主流材质的最终标准是：能否以可承受的成本进行大规模生产。除此之外，产品设计的创新和生产流程的改进也非常重要。

注：乔治费歇尔集团（GF）有200多年历史，主营管路系统、汽车产品、精密机床等三大业务。GF在全球有1.4万名员工，50个生产基地，150家公司，其中中国业务占14%。Yves Serra是乔治费歇尔集团总裁和CEO，他同时也是Swissmem（瑞士机械制造商协会）执行委员会的成员。

汽车轻量化材料创新的瓶颈

我们知道，汽车的各个零部件的原材料都有与其相对应的应用领域。对于汽车轻量化的新型材料来说，首先要考虑其大规模生产的可能性，其次要看它的成本是否廉价，另外还要综合考虑它的应用价值。

汽车轻量化材料的应用

现在汽车制造的主流材料之一是铸铁，它的延展性和塑形性非常好，适合制作汽车的各种零部件，也适合同其他金属一起合成一些有特定属性的合金。另外一种常用的材料是铝，由于它很适合用注入模型来塑形，所以它一般用来制造变速箱、引擎等零部件。塑料也是很容易塑形的材料，而且它很轻，所以很适合在温度低且压强不大的时候制作汽车零部件，像是保险杠。

每种材料都有它的用武之地，我们在选择材料时首先会看它的灵活应用性，同时也要考虑能否以很低的成本进行大规模生产...[详细]