多材料混合成为汽车轻量化趋势

　　随着双积分政策以及汽车排放国六标准的实施，节能减排成为悬在汽车制造商头上的一把“利剑”。面对节能减排的压力，汽车企业纷纷瞄准轻量化市场，探寻解决方案。

　　“全球汽车产业正在向电动化、智能化、共享化的方向转型，节能减排是我们当下要考虑的核心问题。在‘打赢蓝天保卫战’以及电动汽车快速发展的背景下，汽车轻量化对节省能源和改善环境都有非常重要的意义。”中国汽车工业协会副秘书长师建华日前在出席“汽车轻量化工艺技术及相关材料创新应用论坛”时说道。

　　“汽车轻量化工艺技术及相关材料创新应用论坛”是在第十五届中国国际铝工业展暨2019亚洲汽车轻量化展览会上同期举办的。论坛从车用金属材料入手，覆盖材料连接工艺，共同探讨如何通过新材料的应用让汽车变得更轻、更强。来自奇瑞汽车、江淮汽车、北汽新能源、爱驰汽车、上海汇众等汽车主机厂以及诺贝丽斯（中国）、北京赛福斯特等材料和设备供应商的专家们共同探讨了乘用车和新能源车用材现状和发展趋势，分享了新材料连接技术的解决之策。

　　轻质材料成为车身轻量化的重点

　　相关数据显示，汽车轻量化与能源消耗有着直接关系。每减轻10%的车身重量可以降低6%~7%的燃油消耗。对于纯电动汽车而言，整备重量每减少100公斤，可以增加续驶里程10%，节约电池成本15%~20%。

　　尤其对于新能源汽车来说，由于特殊的电池驱动结构，电池重量及续航里程对整车重量更加敏感。江淮汽车车身设计院技术经理阚洪贵指出，我国新能源电动车相对燃油车普遍增重15%~30%，“新能源汽车轻量化势在必行。”面对电池成本压力及续航里程提升的要求，轻量化技术成为新能源车企必然选择的途径。

　　近年来，国内轻量化也取得了一定的成果，汽车整车质量呈现下行趋势。奇瑞汽车轻量化技术负责人、高级工程师李军在演讲时表示，国内乘用车的重量总体呈下降趋势，自2008年~2014年总体下降约6%，但近3年重量下降趋势已经趋缓，国内轻量化进入了新的瓶颈期。

　　李军解释道，成本因素制约了轻量化技术的推动。“国内乘用车的售价持续下探，又进一步制约轻量化技术推广应用，减重又降本的轻量化方案已微乎其微。”他说道。而国内现有阶梯油耗法规也未能从根本上解决对轻量化的鼓励问题。此外，汽车节能技术有多种途径，轻量化仅是途径之一；涡轮增压、启停、ECO等成为现阶段节能技术的首选。

　　但他也表示，在轻量化设计方法本身可挖掘的潜力有限的情况下，未来轻量化的发展将通过新材料的开发来驱动。“‘材料是基础、设计是龙头、工艺是纽带’的轻量化技术路径正在转变为以新材料应用为导向，解决新材料应用过程的设计和工艺问题。”他说道。

　　阚洪贵也表示，车身的轻量化是当下电动车轻量化的首选，而轻质材料是车身轻量化的重点。“目前，汽车轻量化还是以材料的升级替换来驱动轻量化的设计发展。”阚洪贵说。

　　多材料混合车身成为重要趋势

　　但师建华也强调，“轻量化不是一味的降低汽车质量和纯粹的减重，而是在完善和改变汽车综合性能的基础上，尽可能降低车身重量，实现车身质量的降低、结构的优化、安全性能提高和成本降低的有机结合。”

　　阚洪贵也表示，对于轻量化，汽车厂商追求的是达到成本、重量、性能的平衡点。

　　基于上述考虑，多材料的混合车身成为越来越多车企考虑与应用的方向。如全新宝马7系、凯迪拉克CT6、沃尔沃XC60、奔驰S-Class等均采用了钢、铝等多种材料的混合车身。爱驰汽车资深连接技术工程师丁波也为此介绍了该公司首创的上钢下铝混合车身结构。

　　李军表示：“未来一定是多材料融合的趋势”。他认为，铝和钢仍将是汽车轻量化的主导材料，但未来将从全铝、全钢向多材料混合车身发展。

　　阚洪贵也表示，采用经济的多材料设计结构形式将是未来车身轻量化的应用趋势。“奥迪A8从钢制车身、全铝车身不断发展到钢铝车身、再到钢铝塑车身的应用就是一个典型的发展案例。”