张宁：汽车轻量化对节能减排意义重大

2011中国汽车工程学会年会于10月26-28日在北京举办。本届年会以“动力、能源与环境”为主题，借助技术报告、互动讨论、分会场交流等多个平台，充分展示了中国汽车行业2011年度在工程技术，尤其是节能减排方面所取得的最新进步和研究成果，加强了行业内的学术交流与合作，是汽车行业内又一次技术展示、交流、合作的盛会。

中国汽车工程学会副秘书长张宁

中国汽车工程学会副秘书长张宁发表主旨演讲，她表示，与发展新能源汽车相比，发展汽车小型化轻量化同样对节能减排意义重大，目前中国汽车轻量化技术与国际先进水平差距较大，但国家已开始重视这一领域的研究。

张宁：大家早上好，很高兴把我们的研究成果跟大家在线做一个交流。这也是中国汽车工程学会主办这么多年的年会以来，第一次有学会自己的研究成果来这儿交流，所以我们很荣幸。

这个题目刚刚主持人已经介绍了，现在分三个部分来介绍一我们的成果，大家知道中国汽车工程学会跟国务院发展研究中心和大众汽车公司每一年会出蓝皮书会对宏观形势做一些分析，同时围绕行业的热点和焦点问题进行研究。这次的研究成果是来自于去年蓝皮书对行业主体状况的分析和今年做的专题，汽车的小型化和轻量化，我代表课题组做介绍。

汽车小型化轻量化对节能减排同样意义重大

这是我们做的分析，是2008年、2009年一年乘用车重要和油耗的情况。蓝点是油耗，整体是下滑的趋势，但09年到10年下滑的幅度减缓了，但是车重是上升的，这几年我们为了节能减排作出了很多的努力。但由于这块的工作没有跟上，多多少少在一定程度上淹没了我们在节能减排上的工作。这张图是去年蓝皮书上做的未来到2015年车辆不同排量乘用车的比例情况所做的数据。根据这个数据做了一个推算，如果按照这个趋势走的话，未来五年的排量变化是这样的，会从2011年这个数据，到2015年的排量增长非常快。这是我们一个基本的根据统计数据的基本的判断，所以这个趋势应该是比较可怕的数据。所以我们觉得应该在这方面有所工作。

这是基于去年蓝皮书做的发展的预测，我们设了3个值，第一是考虑到社会协调发展的值。还有一个是遵循以往发展的规律，是上面这条线，还有一个是考虑到未来的一些风险的一条线，对未来五年行业发展的排量和油耗的预测。如果单纯油耗稳定在2010年的水平，还有我们假设一年这个行车行驶1万公里，按照这三条线做了未来的判断。当年新生产的车，这部分车投入到市场以后一年会消耗多少油。这个数据是比较让大家担心的。如果我们的排量能够再小一点，我们的油耗能够再低一点，我们的车能再轻一点。这是新上市的加权平均，1.6升、1.8升有多少辆我们算出来的平均量。这是一个遐想。

在座的都是学汽车工程的，凡是学习过这个课程都知道，车重对行驶阻力是有很大的影响的。这是07年德国的一家公司做的分析结果，不同的车辆状况用于不同的用途，如果减重多大的数量，就可以节油多少。这是前不久我从大众公司拿到的数据，这是他们的专家经过很长时间的研究以后，如果车重减少多少可以每百公里减少多少的油耗。大众公司的最新的研究成果对我们来说更有价值。这段时间因为我们做轻量化的工作和做小型化的课题也看了大量的资料，我们注意到很多的专家有这样的观点，车重减轻后，可以对我们未来选择发动机和技术的影响也会带来一些效果。

这是日本的情况，也是我们年一些年举办学术年会之后得到的专家的资料的，从06年到08年日本的车重基本上是维持在这样一个水平的。下面是他们的统计结果，如果排量如果下降对油耗和减排都会有好处的。

所以最后我们有一个结论，现在做节能减排的工作有很大的精力是放在了新能源上，但我们觉得小型化和轻量化跟发展替代能源都有同样的意义，这件事也一样有意义。

汽车轻量化并不是单纯的使用轻量材料

这是讲我们的车重是怎么涨上来的，这是一个总的趋势，从70年到06年的，实际上每个车型都有它的点，高尔夫1一直到高尔夫5，网上涨得很少。有人说高尔夫这个车原来是750公斤，为了满足要求到高尔夫5的话，基本上要翻番了。但因为借助了很多的轻量化技术让车重掉下来了。是什么导致了车重增加呢？因为满足排量的要求增长30%等等，汽车企业为了满足国家、为了满足社会日益严格的节能要求的话，而不得不采取相关的行动。世界上对轻量化的认识不是单纯的材料替换，我们过去做了很多轻量化的工作，基本上是一个件拿来以后我们用新材料替代上去。但我们研究发现不是这么回事。轻量化是在满足成本安全性要求的情况，将各种技术集成进行轻量化。所以我们在做轻量化工作的时候很多企业都是设计部门在牵头，材料部门等跟上。还有轻量化不能牺牲安全性和NVH，比较保证相关的水平下进行。是有约束条件的，不能说因为车轻了其他的性能受到了一些影响。这也是一个很重要的概念。我们有了这么一张图，轻量化是一个复杂的系统工程，要从设计开始，材料技术、工艺技术要跟上，最后还要可维修、回收再利用。如果使用的材料是不可回收的，轻量化就大打折扣了。这是我们正在做的一些工作和热点的、必须采取的行动。

材料有各种各样的，实际上我们注意到轻量化的品种非常非常多，这两张图相互看起来是矛盾的，比如说镁是密度非常低的好材料但它在全生命周期的时候碳排放可能比较高。但在一些复杂零件的加工性上还是有好处的。这个东西我们不能简单化，要根据不同零部件和汽车的要求来做，各种材料都有用武之地。

这是世界汽车用钢协会给我们的数据，他们做了一个评估，我们在考虑车辆材料替代的时候一定要考虑工艺性，不同的材料和工艺最后对成本和二氧化碳的影响是不一样的。所以我们要权衡利弊，我们跟一个国外的公司讨论，说你的减重目标怎么定的？一定是根据目标车型的市场定位，根据未来竞争对手的产品的状况会做出一个判断和选择再权衡成本、二氧化碳的减排、再衡量它的安全性、噪声等等一系列的问题作出一个判断，哪项技术用在这个车上最好。

这是两个例子，一个是克莱斯勒早期的例子，一个是奥迪的例子。我们在网上随便搜索很多很多的车会讲述轻量化的技术手段，这些东西都是可以供未来汽车企业作为一个参考的。

德国一个教授有了一个观点，轻量化的材料多种多样各有优缺点，各种轻量化的材料和合适的材料用于合适的部位代表了未来材料应用的发展方向，这是我们目前跟世界的差距。轻量化技术是发展到一定阶段必然的需要，我们过去的工作中这些东西注意不到，但我们现在必须注意这些问题了。大概自主品牌的商用车和乘用车的差距，这是未来不断要改进的地方。这是复合材料的情况。我们举了三个车，一个是欧洲车、一个是日本车、一个是国产车。总体来看，我们在这个上面用得比较好，但在其他方面跟国外还是有很大的差距的。

我国汽车轻量化差距大

我们讲差距很大，但不等于我们这么多年没有做工作，我们再看一下科技部的网站和其他部委支持的科技项目，这几年很多的项目都列入了国家的科技攻关项目。得到了很多的成果。前面讲到了有了很好的基础是科技部、发改委都支持了很多相关的项目，一些能力逐步地建立了起来，为也我们汽车行业下一步进行轻量化的工作提供了很好的技术平台。这样的情况下我们来分析如何解决问题和提高轻量化的步伐。在国家已经支持的项目中有很多国内的企业都参与工作了。但到目前为止我们看到一个企业很难在推出的时候拿轻量化的事情做宣传，而不像国外的公司有很多的宣传。因为我们过去是逆向的工作做得比较多，怎么办？怎么解决问题？我们就想要学习国外的经验，从技术、工程技术全面提升产品化为基础开始做工作，我们要关注单项技术突破来转向重视系统技术突破，我们围绕产业链构建创新链。我们要大同材料开发、工艺设计、装备开发到应用维修一条线整个要打通，所有的技术问题都要解决。还有一个就是产学研合作。我们过去积累了很多的经验和遇到了很多问题的地方。轻量化我们还是要坚持技术方向，做好系统规划实施战略目标。

这样有了一个汽车轻量化技术创新联盟，我有幸担任联盟的秘书长，在各个单位的积极配合下，做了很多的工作。下面我把我们联盟的工作情况跟大家做一个汇报。

如果一汽跟同济大学签一个合同能做，可能我们就不做了，我们要做的是单个企业做不了和单个产业做不了的。所以我们要跨学科大联合。07年12月份我们联盟正式成立了。这个联盟到目前为止一共有16个正式成员，28个伙伴单位。伙伴单位主要是为联盟的技术推进提供技术支持，包括零部件的生产企业。从成立到现在我们的收获有什么？上个月我们联盟开了今年的研讨会，在这个研讨会上我们总结了这么几句话，从联盟轻量化的工作，从少数专家关心变成为行业积极的行动，由整车需求拉动的技术发展模式已经建立，过去可能是一个高校提出了一个研究项目拉了一个企业在产品上做应用了，现在是整车厂主动提高要求，有一个车型提出来让大家作为研究工作、技术研究的平台。这样整车拉动的模式建立起来了，还有变成了汽车企业自发的行为，转变成相关工业和汽车行业的行动。我们的联盟组成有钢厂、铝厂，还有一些复合材料等机构都进来了，还有过去我们对轻量化的认识不是很充分，我们是全系列的围绕产业链的技术攻关工作，现在我们已经把这个事情变成了一个系统化的工作，过去社会上就觉得轻了是不是就不安全了？现在社会上没有这样的疑问了，为轻量化的推进打下了很好的基础。各个企业包括吉利、长安都是非常年轻的专业团队，学历很高的专业团队在从事相关的工作。还有我们的工作得到了科技部和几大部委的重视，列入了科技部创新的整体方案。所以我们用联盟自己几年的工作实践证明，中国企业是能够联合起来的。

未来将进行产学研结合 共同推动轻量化技术发展

我们注意到国外在推动技术发展所采用的跨产业、跨国的产业间的合作，我们也能够实现。

现在我们的工作是围绕三个层面，一个是围绕职业支撑需要，也就是企业自己在做的一些工作，还有联盟推动的共性技术发展，我们会筛选企业和行业的共性需求，作为联盟组织攻关、组织技术发展所做的工作。我们正在筹建国家重点实验室，未来这个重点实验室要围绕世界汽车技术发展的方向，围绕行业中长期发展的规划来做一些工作。这个将来要为联盟的发展提供技术创新源。

这是到去年年底，我们轻量化联盟成员单位已经做的一些工作。我没有拿出最新的数据来，因为这涉及到企业下一代的车型，所以下一代推出车型你们可以听企业的描述，看到他们最新的成果。

2013年之前，我们要攻克七项技术，一个是要建立设计和评价方法，要进行超高强度钢成型技术，高强度钢的零件，多目标轻量化技术的集成化应用等。所以我们围绕前六项技术，会形成共享的数据库平台，还会形成刚刚付理事长讲的30几个技术规范，同时我们也会形成一个研究报告来指导企业或者是行业后几年的轻量化技术的发展。

2013年前面要做这么多的工作，在科技部的支持下，一个总的盘子是5个亿的科技项目正在支撑中，这5亿的盘子支撑下来到2013年结束之后会形成这么多的技术。我们的攻关技术会得到应用，开发一系列的车型，加起来要形成17万辆的生产能力，我们也有自己的减重目标和安全性的目标，还要建立队伍，建立一只服务于行业专家的队伍。

目前我们遭遇到一些难点，技术刚刚起步，很多的技术有待于研究，国家的发展环境有一些障碍。比如说国家推出的油耗标准是以车重来作为一个指标的，我们跟企业接触的时候也发现，卡在这个沿的时候企业会加一点重要，这时候油耗质量反而可以满足了，而在下面的重量下是很难满足的，这样的国家标准体系可能会对轻量化工作造成一些影响。还有，材料现在也是一个问题材料稳定性的问题、价格的问题、技术上的一些问题。好在宝钢、西南铝这些企业都在帮我们做攻关推动相关的发展。还有加工工艺技术、还有模具。

中国车型偏重趋势明显 推动轻量化任务重大

最后我想说，中国目前车型结构偏大、偏重的趋势十分明显。如果不加以控制，必然导致燃油消耗量的快速提高，因此推动汽车轻量化小型化是实现汽车节能减排目标的重要意义。应当将其置于新能源汽车同等发展的重要的定位。近四十年来，汽车轻量化的发展成为提升汽车环保、节能和安全水平作出了重要的贡献。推动汽车小型化、轻量化是复杂的系统工程，需要跨产业的合作，国家整体科技水平和相关工业的发展水平在一定程度上决定着汽车轻量化的进程。

所以说围绕产业链构建创新链是我们今后的长期工作。汽车工业和相关工业已经开始了联合行动，相信我们的努力一定会取得丰硕的成果。最后我代表汽车工程学会说，我们愿意跟全行业和相关工业的同仁们携手起来，为中国早日成为汽车工业的强国作出努力。谢谢大家！

主持人余卓平：谢谢张秘书长，张秘书长的报告展现出，随着安全和环保的技术的增长，车重的问题越来越凸显了，所以轻量化的意义也是在全行业来说是非常永恒的一个主题。而且刚才也讲到，轻量化的问题很复杂，这里面涉及到设计、材料、制造等等方方面面。当然也非常好的提出了发展的思路，特别是组建了国家技术创新体系里面的汽车的第一个创新联盟。