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行業動態

為啥現在的汽車都愛搞輕量化?



發表: 2015-12-10

    近來,幾乎每一款新車在上市時,廠商的產品宣傳文案里總是少不了“全新一代車型采取輕量化技術后,比上一代車型輕了XXX斤”,不難看出,如今各大車企都在主打輕量化,那么為什么現在的汽車都要“玩”輕量化呢?

    首先我們得說說什么是汽車輕量化。汽車輕量化的概念就是在保證汽車的強度、剛度、模態以及安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質量,從而提高汽車的動力性和操控性,減少燃料消耗,降低排氣污染。

 

 

從賽道到民間 輕量化趨向普及化

    汽車輕量化最早出現在賽車和超跑身上。通過在車身結構上用鋁合金、鎂合金代替鋼材料的方式,減輕整車的重量,從而降低車輛的慣性,使得車輛在賽道上不管加速、減速、還是過彎道,都能更快更靈活,而且輕量化的運用,還會使得整車的重量分布更為均勻,提升賽車和超跑的操控性。

 

 

  隨著我國汽車保有量不斷攀升,能源短缺、霧霾污染等問題日益凸顯,“節能減排”成為每個車企的追求目標,這使得輕量化也被廣泛應用到普通汽車身上。輕量化的廣泛應用,使得車輛在提升操控性和動力性的同時,還有出色的節油表現。研究實驗表明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升。

 

 

  此外,輕量化之后的汽車比曾經整備質量較大的汽車,在很大程度上還更安全。因為車越輕,自身攜帶的動能(動能取決于速度和質量)就越少。在碰撞發生時,需要汽車緩沖區吸收的動能也就減少了。在碰撞事故中導致車內乘員受傷的主要原因就是動能沒有被車體吸收而是要由車內乘員共同吸收。所以安全的車,在同等速度碰撞時應該是所帶動能盡可能少,而車身吸收的動能盡可能多,而輕量化后的車身更易吸能潰縮,從而保證車內人員安全。

  因此,車身變輕對于整車的燃油經濟性、車輛操控穩定性、動力性能、碰撞安全性都有很大的益處。

 

汽車輕量化百利而無一害?

  從汽車輕量化的優點看,輕量化似乎是一件大好事,但凡事都是一把雙刃劍,目前汽車輕量化面臨的問題就是成本高,這體現在三個方面上,研發成本高、制造成本高、用車成本高。

  研發方面,對于一貫使用鋼為主要材料的傳統汽車制造商來說,換用其他輕量材料意味著要研究合理的結構簡化和輕質材料的運用工藝。比如鋁合金與其他材料不好連接,所以要掌握鋁合金的焊接或黏合加工技術,投入的研發就比高強度鋼的焊接困難許多。其它新材料也面臨類似的問題,比如鎂合金耐腐蝕性差、廢品率高;碳纖維成型工藝困難,材料在加載情況下的變形性能和強度等,都需要投入大量的人力和財力。

 

 

  除了研發成本之外,制造的成本也不便宜。尤其是碳纖維這樣的新材料,目前在汽車制造領域,也只有像寶馬、蘭博基尼等極少數企業掌握了相對低成本的制造方式,因此才能做出諸如BMW i3這樣大量運用碳纖維構造的車,并且價格也逐漸變得讓大家能接受。

  在車主用車方面,維修成本也會較高。諸如鋁合金、鋁鎂合金如果出現變形,無法像鋼板那樣通過鈑金修復,只有輕微形變可以做修復,稍微大一點的變形基本就需要靠更換或部分切割再焊接的方式修復,維修的物料和人力成本自然就上去了。

 

 

    不過,隨著近些年鋁合金、鎂合金普及化率的提升,成本也逐漸被平攤。曾經只有極少數超級跑車和頂級豪華轎車才能使用的鋁合金,現在也逐漸下放到相對低級別的車型上,不過相對低級別車型的輕量化材料還是占比較少,所以要實現廣泛的汽車輕量化還需要一個漫長的過程。

 

輕量化的趨勢不可阻擋

  無可置否,輕量化將是未來汽車發展的方向,在節能環保的大背景下,國際車企對輕量化的重視程度相對較高,寶馬、奧迪、捷豹等推出了不少輕量化車型。

  中國合資車企與自主品牌同樣在輕量化領域追趕潮流。上海大眾推出的全新明銳,就通過設計輕量化、材質的輕量化以及工藝的輕量化,使得車身減重最多達到90千克。奇瑞選用了杜邦公司的Zytel PA高性能聚合物聚酰胺樹脂/尼龍材料,以及Vamac乙烯丙烯酸酯橡膠材料,可以將進氣歧管乃至氣缸前蓋、風管等零部件重量減少30至40%。

 

 

   未來汽車輕量化會持續發展,并且高成本、效果好的新興材料會越來越多地取代傳統的高強度鋼,但受限于研發成本等諸多因素,會是個較為漫長的過程。不過隨著輕量化材料的普及,相信不久的將來,輕量化汽車會走進千家萬戶,和“新能源”技術一起共同打造更加清潔環保的生態環境。(轉載自文書車云)

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