汽車輕量化趨勢(shì)的重要性與必然性

　　“汽車輕量化”一詞被大眾所熟知，但對(duì)于行外人來說，“只知其然，不知其所以然”。近兩年，越來越多有關(guān)“汽車輕量化”的相關(guān)展會(huì)及主題論壇相繼開展，從一方面也說明了這一趨勢(shì)已經(jīng)洶涌而來。

　　汽車為什么要輕量化？

　　可能有人會(huì)問，汽車輕量化是否意味著生產(chǎn)商減少材料從而降輕質(zhì)量，這樣不就會(huì)有安全問題嗎？

　　并不是這樣。

　　事實(shí)上，所謂的“汽車輕量化”代表的是在保證汽車的安全性、經(jīng)濟(jì)性與舒適性的基礎(chǔ)上，盡可能地提升汽車的動(dòng)力性，從而增加汽車的性價(jià)比，而非簡單的降低汽車質(zhì)量，也絕不是將汽車小型化。

　　據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，汽車的質(zhì)量降低一半，燃料的消耗也會(huì)降低接近一半。

　　據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，到2020年，中國商用車自重若能比2007年的水平平均降低20%-35%，則每年可節(jié)油2500萬-3000萬噸。從上述數(shù)據(jù)來看，節(jié)油降耗是汽車輕量化主要的目的。同時(shí)，對(duì)于新能源汽車來說，自重減少意味著可以少裝電池，降低成本。因此汽車輕量化有利于節(jié)能減排、降低消耗，符合世界提倡環(huán)保的大趨勢(shì)。

　　汽車輕量化技術(shù)有哪些？

　　現(xiàn)今的汽車輕量化方式主要包括輕量化工藝、輕量化材料和輕量化設(shè)計(jì)三種。

　　·輕量化工藝主要分為制造工藝和連接工藝，目前比較先進(jìn)的制造工藝主要有液壓成型技術(shù)、TRB技術(shù)和熱沖壓成形技術(shù)，連接工藝主要有激光焊接技術(shù)、結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)技術(shù)等。

　　·輕量化材料主要包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金和復(fù)合材料等，通過對(duì)高新材料用量的增加來達(dá)到輕量化的目的。

　　·輕量化設(shè)計(jì)主要指的是對(duì)車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及對(duì)汽車整體的集成優(yōu)化。

　　復(fù)合材料與改性塑料在汽車輕量化中的應(yīng)用

　　復(fù)合材料指的是由先進(jìn)材料技術(shù)將兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料優(yōu)化組合而成的新材料，具有比重小、比強(qiáng)度高、比模量大和易塑加工等優(yōu)良特點(diǎn)。在汽車輕量化的應(yīng)用中，復(fù)合材料主要有玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）和碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）兩種。

　　目前在汽車制造中所使用的玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）主要有片狀模壓復(fù)合塑料（SMC）、玻璃纖維氈增強(qiáng)熱塑性材料（GMT）和樹脂傳遞模塑料材料（RTM），而碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、耐腐蝕和易成型等特點(diǎn)極為符合汽車輕量化材料需求備受關(guān)注與研究。

　　隨著改性塑料技術(shù)的不斷深入研究與發(fā)展，改性塑料在汽車制造用量上的用量也逐漸增加，許多汽車零部件都達(dá)到了塑料化的需求，包括儀表板、門內(nèi)板、車身覆蓋件、底盤、保險(xiǎn)杠、燃油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣岐管和離合器執(zhí)行系統(tǒng)等。

　　在歐洲，汽車用改性塑料量已經(jīng)成為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1kg改性塑料可以替代2-3kg鋼等密度較大的材料，而汽車自重每下降10%，油耗可以降低6%-8%。在確保汽車整體性能的前提下，增加塑料類材料的使用量，可以有效減少整車重量，降低汽車排放，提高燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低汽車制造成本。世界上汽車塑料單車用量*的是德國，塑料用量占材料總用量的15%。而我國目前單車塑料用量距發(fā)達(dá)國家水平還有很大差距，有較大的提升潛力。

　　政策扶持，行業(yè)助力汽車輕量化

　　2016年10月中國汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》旨在細(xì)化和明確實(shí)現(xiàn)《中國制造2025》汽車強(qiáng)國目標(biāo)的路徑和具體措施，識(shí)別未來15年汽車技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向、關(guān)鍵技術(shù)及其優(yōu)先程度，提出協(xié)同推進(jìn)汽車技術(shù)創(chuàng)新的行動(dòng)指南，促進(jìn)新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，引導(dǎo)創(chuàng)新資源的優(yōu)化配置，并為相關(guān)企業(yè)開展技術(shù)研發(fā)活動(dòng)提供指引。

　　結(jié)語：據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年我國汽車將突破1.5億輛，年耗油量將突破2.5億t。我國汽車的二氧化碳（CO2）排放量大約占總排放量10%，再加上其他有害氣體和顆粒物，汽車與環(huán)境之間的矛盾也在加劇。汽車質(zhì)量降低10%，燃油效率可提高約7%。因此，汽車輕量化是面對(duì)環(huán)保與節(jié)能需求環(huán)境下的大勢(shì)所趨。同時(shí)，隨著近兩年來《中國制造2025》、《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》、《十三五交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》等國家重大戰(zhàn)略和規(guī)劃的支持，汽車輕量化技術(shù)也得到了一定的提高。在汽車“新四化：電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”的發(fā)展趨勢(shì)下，汽車輕量化勢(shì)在必行！