調查顯示汽車整體重量每減少100千克百公里油耗可降低0.3升至0.6升當汽車重量從2500千克降低到750千克時每升汽油行駛的公里數從約5公里上升到約25公里相應排出的二氧化碳量從約400克/公里下降到約100克/公里

正是出于對減少能源消耗減少污染物排放等目的汽車輕量化技術一直以來成為科研汽車生產制造等重點探索方向無論是對于傳統動力汽車還是新能源汽車輕量化所帶來的經濟效益和社會效益都相當可觀目前在汽車輕量化領域正呈現技術工藝和材料等多方發力局面

看好輕量化材料

此前媒體報道美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）研究人員研發一種新型超輕復合材料該材料由鎂納米陶瓷粒子碳化硅納米粒子合成具有優良承重能力對今后汽車輕量化發展具有重要意義

相對于仍處科研階段的新材料鋁材料塑料碳纖維等則已成為汽車輕量化材料實際應用的先鋒德國汽車專家預測稱汽車重量還有15%下降空間因此以塑代鋼汽車輕量化已成為各大品牌汽車廠商追逐的技術焦點之一汽車零部件比較復雜在原材料外觀和尺寸等方面對塑料注塑件要求較高盡管如此車用塑件已成為很多汽車廠商探索和實際應用的重要方向資料顯示發達國家將汽車用塑料量作為衡量汽車設計和制造水平高低的一個重要標志每輛汽車塑料用量從上世紀90年代的100kg至130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg現在用量是230kg目前德國汽車用量最多占整車用料的15%以上此外輕質高強纖維材料的應用也是車輛減少燃料消耗降低污染排放的有效途徑以高性能纖維及復合材料為代表的輕量化纖維材料制造技術正逐漸成為未來市場競爭的核心技術

新型鋁材料在汽車上的運用也已鋪開資料顯示在構成汽車的2萬多個零件中約有86%為金屬材料因此可以通過使用輕金屬來減輕汽車自重而汽車鋁化率達到60%以上也是完全可取的在汽車制造領域鋁合金是應用最廣泛的輕量化材料全球目前約有12%至15%耗鋁量用于汽車工業有些發達國家甚至已超25%北美汽車調查顯示鋁使用量將在2012年達到每輛車156千克到2025年這個數字將達到249千克看好車用鋁材的中國忠旺集團認為在未來汽車鋁材的開發與應用主要集中在三個方面一是車身車架全鋁化及大型鋁合金型材的開發應用二是防沖擋及車門剛性結構的全鋁化三是轉動部分零部件的全鋁化其中鋁制車身將會成為今后的一種發展趨勢將給我國鋁加工業提供廣闊市場并帶來發展機遇

追逐輕量化技術

汽車輕量化的發展方向對車用材料提出新的要求的同時也是對汽車設計制造工藝提出更高要求新材料的獲得更需匹配相應設計制造工藝技術目前來看對塑件鋁材的使用已有相對成熟的設計制造工藝而隨著新材料層出不窮一些創新材料也已逐步進入實用階段另外設計制造工藝和技術在挖掘傳統材料輕量化潛力方面也有巨大作用當前不少汽車廠商正通過優化設計和制造來進行可能的輕量化嘗試

近日雪佛蘭邁銳寶XL的問世正成為中高級車輕量化的新標桿邁銳寶XL整車重量為1415kg相比前一代車型減重120kg其1.5T車型綜合油耗達到同級領先的6.0L/百公里資料顯示邁銳寶XL車身研發團隊采用前瞻的CAE理念進行數十輪的結構拓撲分析通過高精度的仿真迭代一方面找出關鍵位置進行進一步強化提升車身強度和防撞能力另一方面也對多處車身部位進行結構設計的優化和減重并優化底盤與結構部件之間的連接設計從而鑄造更輕盈更堅固的車身邁銳寶XL大比例應用高強度鋼和超高強度鋼特別是加大熱成型鋼應用比例在邁銳寶XL車身架構中超高強鋼整體占比高達40%熱成型鋼比例也領先同級良好的車身剛性不僅大大提升安全性能也為懸掛和轉向機構提供堅實可靠基礎同時車身結構優化使得整車實現車身部分重量降低超50kg

資料顯示在汽車輕量化技術中結構優化和工藝改進的作用不容小覷結構優化設計也是輕量化的重要途徑在滿足工藝要求的前提下進行結構形狀和尺寸設計例如保險杠的薄壁化開發常規的設計為3.0MM壁厚采用普通的PP滑石粉材料單件重量4kg至5kg而吉利采用2.5mm壁厚設計高剛性PP材料單件減重10%至15%在減重的同時吉利也配合相應新工藝和新技術通過優化設計制造發揮新材料作用