汽车轻量化的那些事

2018-02-07 09:15:17·  来源:网易汽车
   
2017年全球汽车销量首次突破9000万辆,其中,中国汽车产销分别完成了2901.5万辆和2887.9万辆,再度蝉联全球第一。
2017年全球汽车销量首次突破9000万辆,其中,中国汽车产销分别完成了2901.5万辆和2887.9万辆,再度蝉联全球第一。

除了世界第一的产销数据,中国汽车产业还有众多看点和热点:一是新能源汽车炙手可热。2017年全球主要国家的新能源汽车销量超过了142万辆,中国达到77.7万辆,占新车销售比例的2.69%。全球新能源汽车累积销售已经突破了340万辆,其中在中国行驶的电动汽车超过了50%。二是智能网联汽车。三是氢能燃料电池成为行业热点。四是对汽车轻量化技术更加关注。汽车轻量化是汽车节能的重要措施,尤其是电动汽车制造商更是关注,具体来说更关注汽车新材料和新工艺的应用。五是汽车装备及企业转型。汽车在未来一段时间内仍将是机床行业的主要拉动领域,汽车强国首先是装备强国,中国汽车装备需要更多政府的支持及市场推广应用。

尽管智能网联汽车、自动驾驶和共享汽车服务越来越备受关注,传统汽车的需求依然强劲。内燃机在相当的时间当中,还具有广泛的市场要求。所以一方面,内燃机技术要将以提升燃油效率、降低排放为主线,另一方面要在生产效率和提高质量上面下功夫……

从现在发展的趋势上看,内燃机与电动化的相结合,将成为车用动力技术发展的一个新方向。 如今汽车轻量化已经成为了各大车企的“必须课”,几乎每款新车上市后厂家都会在轻量化设计上大做文章,比如宣称新车减重多少...

那么对于广大车友来说,汽车轻量化究竟意味着什么?它是汽车行业的技术革新?还是厂家炫技的噱头?今天,我们就将和您聊聊汽车轻量化的那些事。

▲ 汽车轻量化能够对燃油车带来哪些影响?

其实汽车轻量化很好理解,就是在保证汽车强度、刚度、和安全性能的前提下,尽可能降整备质量,从而提高动力,减少燃料消耗和降低排气污染。

汽车轻量化 铝合金 碳纤维



根据世界铝业协会的报告来看,汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%。而大众汽车研究认为,汽车整备质量每减少100kg,每百公里二氧化碳排放可减少8-11g,百公里油耗可降低0.3—0.5L。尽管说法不太一致,但可以充分说明汽车轻量化对节油有直接影响。

▲ 汽车轻量化的门槛很高

其实汽车轻量化实现起来并不容易,因为目前汽车轻量化主要依赖于铝合金、玻璃纤维增强塑料(GFRP)和碳纤维(CFRP)等材料。



铝合金的重量为钢的三分之一,相比钢制车身来说理论上可以实现30%-40%的减重。而玻璃纤维和碳纤维的比重不到钢的四分之一,可以实现的轻量化比例更高。



只是以上几类材料不仅受限于加工工艺,而且供应链很少,并且采购成本非常高,对于多数车企来说都很少去尝试。所以这也正是量产车很少采用这些材料的主要原因。

▲ 家用车不考虑先进材料 很难彻底实现轻量化

其实一般家用车想要在轻量化方面有明显突破并不简单,就以整备质量1.3吨重的紧凑级轿车为例,如果要实现10%的减重(130kg),在不考虑铝合金、玻璃纤维增强塑料和碳纤维等材料的前提下,想要保证车身强度、刚度和安全,几乎是不可能的。





而铝合金、玻璃纤维增强塑料和碳纤维等材料成本较高,对于价格成本控制就比较敏感的家用车来说,使用和推广就会显得很困难。除了在底盘悬挂、发动机和变速箱壳体部分采用铝合金材质减重外,车身重量并不会有太大的改善。不过随着未来新材料、新工艺、车身底盘的发展,轻量化定会成为汽车行业的必须课。

▲ 对于电动车来说 汽车轻量化尤为重要

与燃油车相比,目前备受欢迎的电动车似乎更需要“瘦身”。因为电动车不仅是当下各大车企发力的热门板块,而且轻量化可以对续航里程带来很大帮助。要知道电池技术运用还不太成熟的情况下,增加电池续航的投入成本并不低。




以特斯拉为例,它通过采用大量铝合金和玻璃纤维增强塑料,相比于传统车型减重比接近40%。正是这样的变化,让它能够在动力和续航里程上独占鳌头。



所以在汽车轻量化逐渐被各大厂家关注的情况下,它花费比提升电池容量更少的钱,能够换来更多的续航里程,确实是很划算的事情。

▲ 豪车对燃油经济性追求并不高 轻量化车身更多是“炫技”



对于豪华大排量车型来说(如宝马7系、奔驰S级、奥迪A8L),购买这类车的潜在消费者一般对燃油经济性表现并不那么敏感。所以这类车推崇的轻量化设计,除了可以对动力和操控带来一些帮助外,更多像是在炫耀高科技。

总结:随着排放标准的越来越严格,以及各大厂家对于燃油效率的更高追求,未来汽车轻量化一定成为各大汽车厂商未来的“必须课”。我们可以通过它获得更出色的动力、操控和燃油经济性,可以说是一举多得。只不过从现阶段发展来看,汽车轻量化任重而道远,成本和技术等现实问题导致它很难普及。