汽車輕量化的那些事

2017年全球汽車銷量首次突破9000萬輛，其中，中國汽車產(chǎn)銷分別完成了2901.5萬輛和2887.9萬輛，再度蟬聯(lián)全球第一。

除了世界第一的產(chǎn)銷數(shù)據(jù)，中國汽車產(chǎn)業(yè)還有眾多看點和熱點：一是新能源汽車炙手可熱。2017年全球主要國家的新能源汽車銷量超過了142萬輛，中國達到77.7萬輛，占新車銷售比例的2.69%。全球新能源汽車累積銷售已經(jīng)突破了340萬輛，其中在中國行駛的電動汽車超過了50%。二是智能網(wǎng)聯(lián)汽車。三是氫能燃料電池成為行業(yè)熱點。四是對汽車輕量化技術更加關注。汽車輕量化是汽車節(jié)能的重要措施，尤其是電動汽車制造商更是關注，具體來說更關注汽車新材料和新工藝的應用。五是汽車裝備及企業(yè)轉(zhuǎn)型。汽車在未來一段時間內(nèi)仍將是機床行業(yè)的主要拉動領域，汽車強國首先是裝備強國，中國汽車裝備需要更多政府的支持及市場推廣應用。

盡管智能網(wǎng)聯(lián)汽車、自動駕駛和共享汽車服務越來越備受關注，傳統(tǒng)汽車的需求依然強勁。內(nèi)燃機在相當?shù)臅r間當中，還具有廣泛的市場要求。所以一方面，內(nèi)燃機技術要將以提升燃油效率、降低排放為主線，另一方面要在生產(chǎn)效率和提高質(zhì)量上面下功夫……

從現(xiàn)在發(fā)展的趨勢上看，內(nèi)燃機與電動化的相結(jié)合，將成為車用動力技術發(fā)展的一個新方向。 如今汽車輕量化已經(jīng)成為了各大車企的“必須課”，幾乎每款新車上市后廠家都會在輕量化設計上大做文章，比如宣稱新車減重多少...

那么對于廣大車友來說，汽車輕量化究竟意味著什么？它是汽車行業(yè)的技術革新？還是廠家炫技的噱頭？今天，我們就將和您聊聊汽車輕量化的那些事。

▲ 汽車輕量化能夠?qū)θ加蛙噹砟男┯绊懀?br />
其實汽車輕量化很好理解，就是在保證汽車強度、剛度、和安全性能的前提下，盡可能降整備質(zhì)量，從而提高動力，減少燃料消耗和降低排氣污染。





根據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會的報告來看，汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%。而大眾汽車研究認為，汽車整備質(zhì)量每減少100kg，每百公里二氧化碳排放可減少8-11g，百公里油耗可降低0.3—0.5L。盡管說法不太一致，但可以充分說明汽車輕量化對節(jié)油有直接影響。

▲ 汽車輕量化的門檻很高

其實汽車輕量化實現(xiàn)起來并不容易，因為目前汽車輕量化主要依賴于鋁合金、玻璃纖維增強塑料（GFRP）和碳纖維(CFRP)等材料。



鋁合金的重量為鋼的三分之一，相比鋼制車身來說理論上可以實現(xiàn)30%-40%的減重。而玻璃纖維和碳纖維的比重不到鋼的四分之一，可以實現(xiàn)的輕量化比例更高。



只是以上幾類材料不僅受限于加工工藝，而且供應鏈很少，并且采購成本非常高，對于多數(shù)車企來說都很少去嘗試。所以這也正是量產(chǎn)車很少采用這些材料的主要原因。

▲ 家用車不考慮先進材料 很難徹底實現(xiàn)輕量化

其實一般家用車想要在輕量化方面有明顯突破并不簡單，就以整備質(zhì)量1.3噸重的緊湊級轎車為例，如果要實現(xiàn)10%的減重（130kg），在不考慮鋁合金、玻璃纖維增強塑料和碳纖維等材料的前提下，想要保證車身強度、剛度和安全，幾乎是不可能的。





而鋁合金、玻璃纖維增強塑料和碳纖維等材料成本較高，對于價格成本控制就比較敏感的家用車來說，使用和推廣就會顯得很困難。除了在底盤懸掛、發(fā)動機和變速箱殼體部分采用鋁合金材質(zhì)減重外，車身重量并不會有太大的改善。不過隨著未來新材料、新工藝、車身底盤的發(fā)展，輕量化定會成為汽車行業(yè)的必須課。

▲ 對于電動車來說 汽車輕量化尤為重要

與燃油車相比，目前備受歡迎的電動車似乎更需要“瘦身”。因為電動車不僅是當下各大車企發(fā)力的熱門板塊，而且輕量化可以對續(xù)航里程帶來很大幫助。要知道電池技術運用還不太成熟的情況下，增加電池續(xù)航的投入成本并不低。




以特斯拉為例，它通過采用大量鋁合金和玻璃纖維增強塑料，相比于傳統(tǒng)車型減重比接近40%。正是這樣的變化，讓它能夠在動力和續(xù)航里程上獨占鰲頭。



所以在汽車輕量化逐漸被各大廠家關注的情況下，它花費比提升電池容量更少的錢，能夠換來更多的續(xù)航里程，確實是很劃算的事情。

▲ 豪車對燃油經(jīng)濟性追求并不高 輕量化車身更多是“炫技”



對于豪華大排量車型來說（如寶馬7系、奔馳S級、奧迪A8L），購買這類車的潛在消費者一般對燃油經(jīng)濟性表現(xiàn)并不那么敏感。所以這類車推崇的輕量化設計，除了可以對動力和操控帶來一些幫助外，更多像是在炫耀高科技。

總結(jié)：隨著排放標準的越來越嚴格，以及各大廠家對于燃油效率的更高追求，未來汽車輕量化一定成為各大汽車廠商未來的“必須課”。我們可以通過它獲得更出色的動力、操控和燃油經(jīng)濟性，可以說是一舉多得。只不過從現(xiàn)階段發(fā)展來看，汽車輕量化任重而道遠，成本和技術等現(xiàn)實問題導致它很難普及。