隨著我國(guó)汽車保有量不斷攀升，能源短缺、霧霾污染等問(wèn)題日益凸顯。為緩解這一系列問(wèn)題，國(guó)家相關(guān)部委對(duì)平均油耗的管控日趨嚴(yán)格。乘用車百公里6.9升的第三階段油耗限值標(biāo)準(zhǔn)已于今年1月1日起全面執(zhí)行，2020年車企更面臨著百公里5升的油耗限值大考。
根據(jù)2014年10月工信部等五部委下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)乘用車企業(yè)平均燃料消耗量管理的通知》，若平均燃料消耗量不達(dá)標(biāo)，車企將面臨著公開(kāi)通報(bào)、限制新產(chǎn)品《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》申報(bào)、限制擴(kuò)大生產(chǎn)能力投資以及加強(qiáng)海關(guān)通關(guān)審核、進(jìn)口檢驗(yàn)、生產(chǎn)一致性核查等管理措施。
在這樣的“嚴(yán)考”背景下，各大車企正在尋求多種路徑降低油耗和排放，其中車身輕量化是重要途徑之一。
據(jù)陜鎂電商了解，汽車的自重每減少10%，燃油的消耗可降低6%～8%(8%為DOE數(shù)據(jù));汽車整備質(zhì)量每減少100千克，百公里油耗可降低0.3～0.6升。而從成本上來(lái)看，減少1千克的車重則可以減少10美元左右的支出。為此，增加如鋁合金、鎂合金、增強(qiáng)塑料、玻璃纖維、碳纖維復(fù)合材料等輕量化材料在汽車中的使用量，便成為降低整車成本及其重量，增加汽車有效載荷的有效手段。
近年來(lái)，無(wú)論是跨國(guó)巨頭還是自主品牌，各車企相繼開(kāi)發(fā)出多款輕量化設(shè)計(jì)的車型，為車身大幅減重，兼顧驗(yàn)證車概念車和量產(chǎn)實(shí)用車型。
輕量化首先自然同新材料的應(yīng)用密不可分。例如2013年量產(chǎn)的寶馬i3使用了塑料作為外殼材料，鋁合金作為底盤(pán)材料，與傳統(tǒng)同類車型相比，實(shí)現(xiàn)減重高達(dá)250~350千克。而福特基于蒙迪歐開(kāi)發(fā)的“Lightweight Concept(輕重量概念)”驗(yàn)證車，采用鋁材打造剎車盤(pán)、前副車架等部位，碳纖維材料用于輪轂，化學(xué)混合夾層玻璃用于車窗;新輕質(zhì)材料廣泛用于動(dòng)力總成、底盤(pán)、車身、電池、內(nèi)飾、座椅、油底殼和懸架彈簧等部位;車輛整備質(zhì)量幾乎和小兩個(gè)檔次的嘉年華相當(dāng)，削減300千克之多。
更多的輕量化范例同平臺(tái)/架構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合。新一代奧迪Q7采用大眾MLB(Modularer Längsbaukasten)發(fā)動(dòng)機(jī)縱置平臺(tái)的“多材料”版本，使用鋼、鋁和碳纖維等結(jié)構(gòu)件，加上車身加工工序的新鉚接和粘合技術(shù)工藝，新車較上一代減重350千克。第二代沃爾沃XC90以SPA可擴(kuò)展架構(gòu)為基礎(chǔ)，較上一代車型減輕125千克。第六代寶馬7系采用新后驅(qū)平臺(tái)，整備質(zhì)量從現(xiàn)款7系的1.9噸降低至1.67噸左右，和現(xiàn)款5系相當(dāng)。
中國(guó)合資車企與自主品牌同樣在輕量化領(lǐng)域追趕潮流。上海大眾推出的全新明銳，就通過(guò)設(shè)計(jì)輕量化、材質(zhì)的輕量化以及工藝的輕量化，使得車身減重最多達(dá)到90千克。奇瑞選用了杜邦公司的Zytel PA高性能聚合物(DuPont Performance Polymers)聚酰胺樹(shù)脂/尼龍材料，，以及Vamac乙烯丙烯酸酯橡膠材料，可以將進(jìn)氣歧管乃至氣缸前蓋、風(fēng)管等零部件重量減少30至40%，從而提升車輛燃油經(jīng)濟(jì)性，降低二氧化碳排放。
輕量化材料對(duì)于為汽車減重的效果有目共睹，不過(guò)門(mén)檻和困難也不可避免。以新材料而言，諸如碳纖維等成本價(jià)格較高，在加工方面也需要進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。在應(yīng)用方案開(kāi)發(fā)方面，也有眾多瓶頸有待廠商一一打破。
那么面對(duì)這一可實(shí)現(xiàn)節(jié)油降耗的重要路徑，主機(jī)廠對(duì)于輕量化材料的需求是什么?各類輕量化材料的應(yīng)用現(xiàn)狀如何?在研發(fā)過(guò)程中，又面臨著怎樣的挑戰(zhàn)與難點(diǎn)?其發(fā)展走向又在何方?未來(lái)，輕量化將成為車企應(yīng)對(duì)“油耗大考”的必然選擇，這條道路最好該怎樣邁進(jìn)?陜鎂電商將和您一起繼續(xù)關(guān)注!