汽車輕量化替換 材料鋁合金呼聲最高

假如 對近些年 汽車的關(guān)頭詞進行匯總，新能源排名榜首的話，“輕量化”最少 也是位列三甲。固然 是陳詞濫調(diào) 話題，然跟著 政策的苛嚴和 責罰 力度的增強 ，固然 履行 上還有待改良 ，然在記者的平常 訪問 中發(fā)現(xiàn)，與之前比擬 車企已然感受 壓力山年夜 。節(jié)能降耗年夜 趨下，若汽車整車重量下降 10%，燃油效力 可提高6%—8%；汽車整備質(zhì)量每削減 100千克 ，百千米 油耗可下降 0.3—0.6升。而從本錢 上來看，削減 1千克 的車重則可以削減 10美元擺布的支出。

據(jù)悉，汽車輕量化可從設計輕量化、采取 輕質(zhì)材料替換 鋼鐵、改良制造工藝和提高現(xiàn)有材料強度（高強度、超高強度鋼）四方面實現(xiàn)。而傍邊 ，可替換 性材料前景被業(yè)內(nèi)手藝 專家們普遍看好。在在今朝 的材料工藝中，主要有鋁、鎂合金、陶瓷、工程塑料、玻璃纖維或碳纖維復合材料等。而今朝 不管 是車企還是材料企業(yè)，商量 的話題，除 高強度鋼外，最多的莫過于以上可替換 之“材”。而在百材競放中，誰能終究 獲得車企的青睞，今朝 還為可知，不外 鋁合金因其手藝 相對較為成熟，而臨時 連結(jié) 呼聲較高的地位。

鋁合金

不外 材料的利用來看，鋁合金手藝 簡直較為普遍 。汽車上有浩繁零部件可使 用鋁合金取代 ，以到達 輕量化的目的，估算可平均節(jié)流重量125%。按照汽車咨詢機構(gòu)Duckers查詢拜訪 ，北美、歐盟、日本單車用鋁別離橫跨中國47%、24%、15%，且歐美日單車用鋁仍在延續(xù) 增進 。

早在1990年入手下手發(fā)賣 的日本本田NSX車采取 了全鋁承載式車身，比用冷軋鋼板制造的一樣 車身輕 200kg，引發(fā) 全球 的注視 。1994年奧迪開辟 了第一代AudiA8全鋁空間框架布局（ASF），汽車本身 質(zhì)量減輕了年夜 約40%?？蜌q 剛上市的新一代奔騰 C級 (詳情 圖片 報價)車上，主架構(gòu)年夜 量采取 鋁合金材料打造，比例差不多到達 50%，這也使得新一代C級車比擬 傳統(tǒng)的鋼架構(gòu)輕了70千克。

然今朝 ，制約鋁合金在汽車上年夜 量利用的主要緣由 之一其價錢 比鋼材的高，有關(guān)專家默示除開辟 低本錢 的鋁合金和先輩 的鋁合金成形工藝外，收受接管 再外行 藝 可進一步下降 鋁合金的出產(chǎn)本錢 。另外 ，擴年夜 鋁合金利用的另外一 個研究標的目的是開辟 新的各類 毗連辦 藝 ，從此成長 的多材料布局轎車要求毗連兩種分歧 類型的材料（如鑄鐵一鋁、鋼一鋁、鋁一鎂等），對這些毗連辦 藝 和 對材料和零件防侵蝕 的概況處置手藝 ，是從此擴年夜 鋁合金在汽車上利用的主要 課題。

與鋁合金一路 相運而生的則是鎂合金，不外 鎂合金的價錢 是鋁的3-4倍，成長 難度也相對更年夜 。

碳纖維復合材料

碳纖維最早被利用在航空范疇 ，近些年 慢慢被推行 至汽車，然今朝 多見于超跑。

碳纖（carbon fiber,CF）含碳量﹥95%纖維材料

2021年量產(chǎn)的寶馬i3采取 了碳纖維車身和鋁制底盤，寶馬稱該重量較其他溝通 尺寸的電動車減輕了300千克之多。這款碳纖維材料CFRP（碳纖維增強樹脂基復合材料），名稱較為拗口，其原料是聚丙烯腈，有點像用來建造 芭比娃娃頭發(fā)的纖維，但現(xiàn)實 上比人的頭發(fā)纖維細10倍。

昂貴的價錢 一向 讓平平易近 車對其敬而遠之，但事實上，碳纖維材料自己 其實不 昂貴，但是 要把碳纖維加工成合適 車輛行駛、碰撞的制品 才真恰是 其價值地點 。今朝 ，諸多廠商正在抓緊 研發(fā)，促其本錢 的下降 ，然這需要一個漫長的進程 。

工程塑料

相對 鋁鎂合金，其重量更輕，相對碳纖維，其本錢 更低；近些年 跟著 其硬度、強度、拉伸機能 的不息提高，平安 性獲得 進一步包管 ，成為車企在汽車減重方面存眷 的核心 。據(jù)認識 ，今朝 世界上很多 轎車的塑料用量已 跨越 120千克/輛，個體 車型還要高，德國奔騰 高級轎車的塑料利用 量已 到達 150千克/輛。國內(nèi)一些轎車的塑料用量也已 到達 90千克/輛。

不外 材料固然 有很多，諸多整車廠倒呈如今 沒法 推行 的緣由 是：本錢 和平安 性。車企默示，除非是供給 商和他們自己有更好的來由 和方案，不然 手藝 再先輩 ，材料再好，特別 對 自立 品牌來講 ，用的機遇 還是很少。另外 ，固然 塑料的平安 性今朝 已有較年夜 提高，但在關(guān)頭架構(gòu)方面，得以利用還需要較長時候 。

不管 是鋁合金、碳纖維還是塑料亦或是高強度高，在將來 的成長 中都弗成 能是孤軍奮戰(zhàn)，機械科學研究院資深垂問 陳終年 默示，材料的夾雜 利用 將成為全球汽車業(yè)成長 的主要 趨向 。在歐洲車身會議文獻中，自2006至2021年的72個車身中，有32個鋼車身、2個全鋁車身、38個鋼/鋁/復合材料多種材料夾雜 車身則跨越 一半。而傍邊 ，最為關(guān)頭也較難沖破 的手藝 則是靠得住 、高效的毗連。另外一個就是環(huán)保與平安 若何 包管 ，不外 終究 決意 是不是 普及的緣由 則是本錢 。在此，用近期所舉行 的全球汽車輕量化材料交換 會上一名 車企負責人所言做個小結(jié)，“這個是需要政策的開放、行業(yè)的同盟 所配合 解決的，孤軍奮戰(zhàn)只會造成新手藝 的延后……