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多材料混合成為汽車輕量化趨勢

南儲商務網 http://www.eeqjej.co 2019年07月19日 08:55

隨著雙積分政策以及汽車排放國六標準的實施,節能減排成為懸在汽車制造商頭上的一把“利劍”。面對節能減排的壓力,汽車企業紛紛瞄準輕量化市場,探尋解決方案。

“全球汽車產業正在向電動化、智能化、共享化的方向轉型,節能減排是我們當下要考慮的核心問題。在‘打贏藍天保衛戰’以及電動汽車快速發展的背景下,汽車輕量化對節省能源和改善環境都有非常重要的意義。”中國汽車工業協會副秘書長師建華日前在出席“汽車輕量化工藝技術及相關材料創新應用論壇”時說道。

“汽車輕量化工藝技術及相關材料創新應用論壇”是在第十五屆中國國際鋁工業展暨2019亞洲汽車輕量化展覽會上同期舉辦的。論壇從車用金屬材料入手,覆蓋材料連接工藝,共同探討如何通過新材料的應用讓汽車變得更輕、更強。來自奇瑞汽車、江淮汽車、北汽新能源、愛馳汽車、上海匯眾等汽車主機廠以及諾貝麗斯(中國)、北京賽福斯特等材料和設備供應商的專家們共同探討了乘用車和新能源車用材現狀和發展趨勢,分享了新材料連接技術的解決之策。

輕質材料成為車身輕量化的重點

相關數據顯示,汽車輕量化與能源消耗有著直接關系。每減輕10%的車身重量可以降低6%~7%的燃油消耗。對于純電動汽車而言,整備重量每減少100公斤,可以增加續駛里程10%,節約電池成本15%~20%。

尤其對于新能源汽車來說,由于特殊的電池驅動結構,電池重量及續航里程對整車重量更加敏感。江淮汽車車身設計院技術經理闞洪貴指出,我國新能源電動車相對燃油車普遍增重15%~30%,“新能源汽車輕量化勢在必行。”面對電池成本壓力及續航里程提升的要求,輕量化技術成為新能源車企必然選擇的途徑。

近年來,國內輕量化也取得了一定的成果,汽車整車質量呈現下行趨勢。奇瑞汽車輕量化技術負責人、高級工程師李軍在演講時表示,國內乘用車的重量總體呈下降趨勢,自2008年~2014年總體下降約6%,但近3年重量下降趨勢已經趨緩,國內輕量化進入了新的瓶頸期。

李軍解釋道,成本因素制約了輕量化技術的推動。“國內乘用車的售價持續下探,又進一步制約輕量化技術推廣應用,減重又降本的輕量化方案已微乎其微。”他說道。而國內現有階梯油耗法規也未能從根本上解決對輕量化的鼓勵問題。此外,汽車節能技術有多種途徑,輕量化僅是途徑之一;渦輪增壓、啟停、ECO等成為現階段節能技術的首選。

但他也表示,在輕量化設計方法本身可挖掘的潛力有限的情況下,未來輕量化的發展將通過新材料的開發來驅動。“‘材料是基礎、設計是龍頭、工藝是紐帶’的輕量化技術路徑正在轉變為以新材料應用為導向,解決新材料應用過程的設計和工藝問題。”他說道。

闞洪貴也表示,車身的輕量化是當下電動車輕量化的首選,而輕質材料是車身輕量化的重點。“目前,汽車輕量化還是以材料的升級替換來驅動輕量化的設計發展。”闞洪貴說。

多材料混合車身成為重要趨勢

但師建華也強調,“輕量化不是一味的降低汽車質量和純粹的減重,而是在完善和改變汽車綜合性能的基礎上,盡可能降低車身重量,實現車身質量的降低、結構的優化、安全性能提高和成本降低的有機結合。”

闞洪貴也表示,對于輕量化,汽車廠商追求的是達到成本、重量、性能的平衡點。

基于上述考慮,多材料的混合車身成為越來越多車企考慮與應用的方向。如全新寶馬7系、凱迪拉克CT6、沃爾沃XC60、奔馳S-Class等均采用了鋼、鋁等多種材料的混合車身。愛馳汽車資深連接技術工程師丁波也為此介紹了該公司首創的上鋼下鋁混合車身結構。

李軍表示:“未來一定是多材料融合的趨勢”。他認為,鋁和鋼仍將是汽車輕量化的主導材料,但未來將從全鋁、全鋼向多材料混合車身發展。

闞洪貴也表示,采用經濟的多材料設計結構形式將是未來車身輕量化的應用趨勢。“奧迪A8從鋼制車身、全鋁車身不斷發展到鋼鋁車身、再到鋼鋁塑車身的應用就是一個典型的發展案例。”

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