“輕量化技術(shù)的發(fā)展對(duì)降低汽車排放、提高運(yùn)輸效率至關(guān)重要，發(fā)展輕量化技術(shù)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)，特別是新能源汽車產(chǎn)業(yè)具有重大意義。” 北京福田戴姆勒汽車有限公司經(jīng)理鄧友浪在近日舉辦的2019中國車用材料（西青）國際論壇上表示。
新能源汽車因動(dòng)力電子系統(tǒng)增加了車身自重而對(duì)輕量化提出了更高要求，但目前高性能的輕量化材料在使用中仍存不少問題，這些問題的解決需要產(chǎn)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)的通力合作。
減重可提升汽車性能
輕量化技術(shù)指將合適材料、工藝用于合適零件上，以達(dá)到最佳減重效果的技術(shù)，其不僅可以實(shí)現(xiàn)汽車減重，還同時(shí)具備節(jié)能減排、降低成本及提高汽車產(chǎn)品性能等優(yōu)勢(shì)。
“從新能源汽車領(lǐng)域來思考為何要實(shí)現(xiàn)輕量化，我認(rèn)為最大的推手應(yīng)該是電池的能量密度。在國家政策向高能量密度電池傾斜的背景下，如果整車重量不變，車身和電磁包都變輕，電池的能量密度就可以較之前更大，而這代表著更好的能效提升。” 昆山市中迪新材料董事長劉偉德指出，在不影響汽車安全性、適用性和總體使用效果的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)電芯能量密度的逐步提升，無論是整車結(jié)構(gòu)還是電磁包，減重都是未來發(fā)展的重要趨勢(shì)。
據(jù)記者了解，目前使用輕量化材料的新能源汽車不在少數(shù)，如特斯拉的MODEL 3、MODEL S，長城華冠旗下的子品牌前途汽車K50等車型都采用了輕量化材料車身或零部件，豐田即將上市的新車頂蓋位置采用的也是輕量化材料。這些車企無一例外都是秉承輕量化概念生產(chǎn)新能源汽車。
“目前市場(chǎng)十分看好輕量化技術(shù)，無論是傳統(tǒng)車企、新能源車企還是零部件企業(yè)都十分歡迎汽車的‘減重方案’，想以此提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，這意味著輕量化的實(shí)施是由性能驅(qū)動(dòng)的，而不是為了輕量化而輕量化。”北京海納川汽車部件股份有限公司部長張春林表示。
成本陡增令車企“望而卻步”
雖然輕量化發(fā)展益處頗多，但新能源汽車的“輕量化之路”并不輕松。
“誠然，‘減重方案’很受主機(jī)廠們歡迎，但想要車企掏錢買單，成本控制是一個(gè)重要問題。主機(jī)廠的各個(gè)系統(tǒng)零部件都有成本管控指標(biāo)，一旦涉及到成本增加，交易就很難進(jìn)行下去。”張春林坦言，想要和車企們“合作愉快”，成本的控制是一大關(guān)鍵因素。
其實(shí)，不僅是零部件企業(yè)十分關(guān)注成本問題，車企對(duì)輕量化技術(shù)的高昂成本也表現(xiàn)得“耿耿于懷”。“愛馳汽車在今年9月即將上市的U5車型采用的就是鋼鋁混合的輕量化材料，不僅材料成本高，維修成本也很高。” 愛馳汽車有限公司總監(jiān)孫黎表示。
此外，輕量化技術(shù)的不成熟也是目前發(fā)展的一大阻礙，以相關(guān)政策中提到的碳纖維復(fù)合材料為例，其作為未來新能源技術(shù)的重要發(fā)展方向，目前的技術(shù)路線仍未完善，成本高昂，想要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)也極不容易。
“除了輕量化技術(shù)和材料本身的問題，材料間的連接難題也需引起重視。很多輕量化的設(shè)計(jì)最終都‘死’在了連接上。我們的產(chǎn)品是上鋼下鋁的混合材料車身，當(dāng)初想要把它們連接在一起非常不容易，甚至到目前為止，我們都還沒有找到特別合適的焊接方案。”孫黎表示。
混合材料為主要方向
記者了解到，目前在整車上適度使用輕量化技術(shù)可小幅降低成本，但如果需要大幅度降低成本，提升技術(shù)無疑是必經(jīng)之路。“技術(shù)和工藝的提升必不可少，此外，在產(chǎn)量大的情況下，輕量化也可以實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效益。” 張春林表示。
“材料間的連接不僅要考慮連接物強(qiáng)度，還需考慮其載荷能力，汽車可以向航空器借鑒經(jīng)驗(yàn)。”北京航空航天大學(xué)汽車工程系主任孫凌玉指出，材料連接物的構(gòu)型設(shè)計(jì)也可以在一定程度上緩解連接上出現(xiàn)的各種問題。
“據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前新能源汽車的輕量化技術(shù)和輕量化發(fā)展整體呈現(xiàn)出鋼材占比小幅度下降、鋁合金占比小幅度上升的趨勢(shì)。同時(shí)，非金屬材料占比雖然較小，但仍有一定發(fā)展，整車車身是往多材料的方向發(fā)展。”北京新能源汽車股份有限公司工程研究院新技術(shù)部博士田宇黎指出，從新能源汽車輕量化的整體技術(shù)來看，國際領(lǐng)先的企業(yè)大多是從單一的車身材料技術(shù)向混合材料應(yīng)用方向發(fā)展，而碳纖維材料也將逐步成為該體系中的一部分。（實(shí)習(xí)記者 黃珮）
轉(zhuǎn)自：中國能源報(bào)
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