汽車輕量化技術(shù)已成“逐鹿點”

談及輕量化技術(shù)，大家一定不陌生，它作為新能源汽車的核心技術(shù)之一，是實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色發(fā)展，以及促進(jìn)汽車行業(yè)共贏的必經(jīng)之路，目前已經(jīng)成為新能源汽車制造企業(yè)的“逐鹿點”。

輕量化是大勢所趨

事實上，就新能源車而言，其中單個零部件——動力電池的重量就高達(dá)數(shù)百公斤，可想而知，整車的重量至少過噸。國外相關(guān)研究表明，若汽車整車重量降低10％，能耗效率可提高6％——8％，由此可見，其在降低能耗、減少廢氣排放、增加動力電池續(xù)航里程等方面意義重大。

近年來，我國已經(jīng)出臺了多項政策和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)來促進(jìn)新能源汽車的研發(fā)，并逐步推動汽車用材輕量化的進(jìn)程。2017年9月，工信部聯(lián)合財政部等多家機構(gòu)公布的《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》，更是為新能源汽車的發(fā)展注入了一劑強心針。預(yù)計到2020年，汽車輕量化的需求將會日益凸顯。

眾所周知，電能消耗、廢氣污染及續(xù)駛里程短是新能源汽車的“痛點”，對于制造商來講，為了更好的迎合市場需求，輕量化技術(shù)的普及變得迫在眉睫。

想要實現(xiàn)汽車輕量化，業(yè)內(nèi)人士總結(jié)出三種途徑：

第一應(yīng)用高強度和輕質(zhì)材料（手段），比如高強度鋼材、超高強度鋼板、鋁合金、鎂合金、工程塑料及纖維增強復(fù)合材料等。從技術(shù)路徑看，碳纖維復(fù)合材料、鋁鎂合金、先進(jìn)高強鋼是目前車企探索的三大方向，這三種材料替代當(dāng)前的主流材料低碳鋼，可分別減重60％、40％、25％。

第二，優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計（前提），利用結(jié)構(gòu)解析和CAD、CAE等技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，以減少無用材料、減輕壁厚、減少零部件數(shù)量等，如：模塊化集成設(shè)計、結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化。

第三，運用先進(jìn)的制造工藝技術(shù)（保障），如激光拼焊、輥壓成形（先進(jìn)的成型技術(shù)保證了整車結(jié)構(gòu)的安全性）、高強度鋼熱成形、內(nèi)高壓成形等先進(jìn)制造技術(shù)，結(jié)構(gòu)膠粘接和異種材料鉚接等先進(jìn)連接技術(shù)。

助力企業(yè)“內(nèi)外兼修”

汽車制造商在具體落實輕量化技術(shù)的過程中，必須做到減輕配件重量，但不能降低配件強度，力爭把新能源汽車做到“內(nèi)外兼修”。

沃爾沃于2016年就宣布電動汽車電池輕量化進(jìn)入實用化測試階段，相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受電動汽車資源網(wǎng)采訪時表示，“如果將目前的電動汽車電池全部更換為新型輕量化材料，可以降低車重超過15％，此外，材料成本更低也更為環(huán)保?！?/p>

誠然，國內(nèi)在動力電池領(lǐng)域輕量化存在很大的缺口，但是以長安汽車、北汽新能源等龍頭企業(yè)為首的制造商們，也先后在輕量化材料、輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面做出努力。

12月中旬，北汽新能源選擇與世界的輕量化技術(shù)團(tuán)隊（胡芬巴赫院士團(tuán)隊）合資共建北汽新能源德累斯頓輕量化技術(shù)中心，將在多材料輕量化整車、碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵車身、底盤零部件等領(lǐng)域進(jìn)行合作研發(fā)，并計劃在2018年實現(xiàn)第一批項目技術(shù)成果。

而吉利集團(tuán)則在鋁合金、塑料運用和輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計上已達(dá)到或接近歐美等汽車企業(yè)水平。目前已在車身、底盤、動力總成、傳動系統(tǒng)等多方面進(jìn)行了輕量化的升級和探索。例如復(fù)合材料外覆蓋件已開始采用SMC材料、蜂窩板復(fù)合材料等材料，內(nèi)部負(fù)責(zé)人表示，“未來吉利將在碳纖維復(fù)合材料等領(lǐng)域開展進(jìn)一步探索”。

奇瑞汽車也在大量應(yīng)用輕量化材料和輕量化技術(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其車身骨架的四分之三材料皆應(yīng)用了多種高強度鋼，且在連接工藝、激光焊接、輥壓成型、熱成型技術(shù)方面也有很大提升。值得一提的是，奇瑞推進(jìn)輕量化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵一步是建立重量工程系統(tǒng)，設(shè)定產(chǎn)品重量目標(biāo)。

長安汽車也表示，“我們已經(jīng)進(jìn)入輕量化技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用階段，并且樹立目標(biāo)：到2020年主力車型平均減重50kg”。

此外，國內(nèi)汽車企業(yè)與鋁鎂輕金屬的合作越來越密切，汽車輕量化通過應(yīng)用鋁鎂輕金屬的進(jìn)程也進(jìn)一步加快。據(jù)電動汽車資源網(wǎng)了解，蔚來純電動SUV——ES8鋁化率高達(dá)96．4％，其車身采用7003鋁合金材料制造，底盤、懸掛、輪轂、剎車系統(tǒng)以及電池組外殼也都采用了鋁合金材質(zhì)，成為全球量產(chǎn)全鋁車身中鋁合金材料應(yīng)用比例zui高的車型，引領(lǐng)了全球汽車鋁化率水平。

同時，蔚來純電動SUV——ES8的儀表盤骨架和前端模塊框架采用了鎂合金壓鑄件。毋庸置疑，蔚來純電動SUV——ES8成為中國自主品牌汽車輕量化的杰出車型。

在政策和市場環(huán)境的雙重支持下，新能源造車企業(yè)需要把握好機遇，不斷提升企業(yè)自身的核心競爭力，加強與上游材料企業(yè)的合作，以促進(jìn)消費者對新能源車的認(rèn)可度，降低整車重量為努力方向?？偠灾p量化技術(shù)仍在不斷發(fā)展中，企業(yè)的改進(jìn)之路還很長。