汽车轻量化发展路径.doc

汽车轻量化发展路径.doc汽车轻量化发展路径汽车轻量化必须在预定整车减重目标、整车成本控制目标、安全性目标和NVH控制水平的全面约束下进行德国汽车市场调研机构预测,预计到2015年,。同时,到2015年,亚洲地区将拥有全球1/4的汽车,,其中中国和印度市场增长潜力巨大。另据工信部预测,到2020年,,消耗成品油约4亿吨,。由于大气污染和全球气候变暖现象口趋严峻,加大汽车节能减排刻不容缓,汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。除了日系车热衷于车身的轻量化,自上世纪九十年代以来,国际上就出现了一系列大型的推动车身轻量化技术的计划,比如欧系车企的铝制车身等。不单单是传统燃油汽车需要轻量化,新能源汽车同样如此。轻量化技术是横跨汽车发展变革时代的一项基础性技术。汽车轻量化是在满足汽车使用要求、安全性和成本控制要求的条件下,将结构轻量化设计技术与多种轻量化材料、轻量化制造技术集成应用实现的产品减重。但在实现汽车轻量化的同时,一个非常重要的前提是:不能以牺牲车辆安全性和NVH(噪音、振动、平顺性)为代价,汽车轻量化必须在预定整车减重目标、整车成本控制目标、安全性目标和NVII控制水平的全面约束下进行。汽车轻量化益处多多首先,车身轻量化有助于节能减排。去年,我国工信部出台一个燃油料消耗量规定,/km,这对乘用车来说压力非常大,汽车轻量化发展成为应对燃油限值的重要方法之一。据研究表明,在采用相同动力系统和传动系统的前提下,乘用车的整车质量每减少10%,燃油消耗就可降低6%-8%0巳斯夫公司统计结果表明,汽车每减重100公斤,、二氧化碳排放可减少1公斤。相比于动力技术的提升所带来的燃油消耗降低,车身轻量化技术的投入相对较少,成效也要更加显著。在过去近十年时间里,传统内燃机技术的提升所带来的经济性表现的改善也就是在8%左右。同时,汽车轻量化还有利于汽车安全性能的提升。从理论上说,汽车碰撞时的冲击能量与汽车的质量成正比。在同等条件下汽车越轻,碰撞时冲击能量越小,车身结构的变形、侵入量和乘员受到的冲击加速度就越小,汽车对乘员的保护性能越好、越安全。另外,汽车制动时消耗的能量也与汽车质量成正比,汽车越轻,在以相同初速度刹车时,制动器要消耗的能量就越小,制动减速度就越快,制动距离越短,制动性能就会有明显改善,汽车主动安全性也会变好。长安汽车工程研究院副院长曹渡表示,汽车轻量化势在必行,首要推动力是政策,车企想卖车,就必须满足法规,某种程度上说是被“逼”的。其二,汽车每减轻100千克,加速性能就可提升8-10%,制动距离减少2-7米,可以提升汽车的安全性。因此“减重不仅仅是一个油耗的节约,还是一个综合性能的提升,为整车的综合性能和效益都有非常大的好处,这个就是我们要做减重的原因之二。”曹渡说。此外,除了传统内燃机车,新能源车也亟需减重,因为新能源车电池十分重,比如宝马13的电池重达280公斤,一般中国品牌纯电动车的电池净重都需要300〜400公斤才能达到150-200公里以上的续航历程,所以新能源车的减重也到了一个刻不容缓的地步。否则,续航里程就受到限制,电池容量就必须要增大。曹渡认为,汽车行业对轻量化的认识尚不充分。减重100千克,看似成本增加,实际上并非如此。其用相关分析举例说明,“一公斤的金属用到车里,综合成本大概是15〜17块,非金属成本更高,约25-35块左右。这样一来,整车每减重1千克,实际上就能节省15〜35块。而这些钱就可以补贴到减重过程中的一些成本的上升。对于这一点,行业的认识不够充分。”轻量化的三个维度从日前国际通行的研究方向来看,汽车的轻量化技术主要包括结构的轻量化、材料的轻量化以及先进制造技术的运用三个层面。结构的轻量化最早在上世纪八十年代由日本铃木提出,当时的铃木甚全把每一个零件的重量都精确到了以克为单位进行减重。时至今日,结构的轻量化也是车辆轻量化研究方向中最为复杂也是最具有潜力的一大设计手段。因为相比于后面即将提到的材料轻量化以及先进制造技术的运用两个方面,结构的轻量化对于整车企业而言是最容易实施同时也是花费成本最低的一种方式。不仅仅是车身,包括底盘动力等零件的设计也会大量运用到结构轻量化的设计,而综合考虑整车性能而进行的多目标优化是目前结构轻量化研究的一个热点。材料的轻量化是眼下的汽车企业最乐于向市场推广的一个方面,也是汽车轻量化发展的主要方向。始作俑者是历来都热衷于技术营销的欧洲车企。一般来说,材料技术的轻量化包括高强度钢、铝合金、镁合金、树脂复合材料以及先进的碳纤维等。在这其中,高强度钢在成型、碰撞、疲劳性能以及成本方面相比于后面几种材料有着更大的优势,是