汽車輕量化替換 材料鋁合金呼聲最高

假如 對(duì)近些年 汽車的關(guān)頭詞進(jìn)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(yán)和 責(zé)罰 力度的增強(qiáng) ，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(shè)計(jì)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(qiáng)度（高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度鋼）四方面實(shí)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(fù)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(qiáng)度鋼外，最多的莫過于以上可替換 之“材”。而在百材競(jìng)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(duì)較為成熟，而臨時(shí) 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(jiǎn)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(dá) 輕量化的目的，估算可平均節(jié)流重量125%。按照汽車咨詢機(jī)構(gòu)Duckers查詢拜訪 ，北美、歐盟、日本單車用鋁別離橫跨中國(guó)47%、24%、15%，且歐美日單車用鋁仍在延續(xù) 增進(jìn) 。

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(jí) (詳情 圖片 報(bào)價(jià))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(dá) 50%，這也使得新一代C級(jí)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(jià)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(jìn)一步下降 鋁合金的出產(chǎn)本錢 。另外 ，擴(kuò)年夜 鋁合金利用的另外一 個(gè)研究標(biāo)的目的是開辟 新的各類 毗連辦 藝 ，從此成長(zhǎng) 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(duì)這些毗連辦 藝 和 對(duì)材料和零件防侵蝕 的概況處置手藝 ，是從此擴(kuò)年夜 鋁合金在汽車上利用的主要 課題。

與鋁合金一路 相運(yùn)而生的則是鎂合金，不外 鎂合金的價(jià)錢 是鋁的3-4倍，成長(zhǎng) 難度也相對(duì)更年夜 。

碳纖維復(fù)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(dòng)車減輕了300千克之多。這款碳纖維材料CFRP（碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料），名稱較為拗口，其原料是聚丙烯腈，有點(diǎn)像用來建造 芭比娃娃頭發(fā)的纖維，但現(xiàn)實(shí) 上比人的頭發(fā)纖維細(xì)10倍。

昂貴的價(jià)錢 一向 讓平平易近 車對(duì)其敬而遠(yuǎn)之，但事實(shí)上，碳纖維材料自己 其實(shí)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(jià)值地點(diǎn) 。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(gè)漫長(zhǎng)的進(jìn)程 。

工程塑料

相對(duì) 鋁鎂合金，其重量更輕，相對(duì)碳纖維，其本錢 更低；近些年 跟著 其硬度、強(qiáng)度、拉伸機(jī)能 的不息提高，平安 性獲得 進(jìn)一步包管 ，成為車企在汽車減重方面存眷 的核心 。據(jù)認(rèn)識(shí) ，今朝 世界上很多 轎車的塑料用量已 跨越 120千克/輛，個(gè)體 車型還要高，德國(guó)奔騰 高級(jí)轎車的塑料利用 量已 到達(dá) 150千克/輛。國(guó)內(nèi)一些轎車的塑料用量也已 到達(dá) 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(duì) 自立 品牌來講 ，用的機(jī)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(zhǎng)時(shí)候 。

不管 是鋁合金、碳纖維還是塑料亦或是高強(qiáng)度高，在將來 的成長(zhǎng) 中都弗成 能是孤軍奮戰(zhàn)，機(jī)械科學(xué)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(zhǎng) 的主要 趨向 。在歐洲車身會(huì)議文獻(xiàn)中，自2006至2021年的72個(gè)車身中，有32個(gè)鋼車身、2個(gè)全鋁車身、38個(gè)鋼/鋁/復(fù)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(gè)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(huì)上一名 車企負(fù)責(zé)人所言做個(gè)小結(jié)，“這個(gè)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(huì)造成新手藝 的延后……