汽车轻量化的方向

王兰 陈秀娟

伴随着汽车的电动化、智能化趋势来袭，轻量化成为汽车发展的另一大趋势。日前，华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司联合市场分析机构艾尔西汽车市场咨询公司共同发布了2019年汽车行业趋势报告。

报告指出，轻量化已是汽车发展的必然需求。降低汽车自身重量可以提高整车的输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性，提高车速、降低油耗、减少废气排放量。研究表明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%;汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升;汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。

那么，汽车的轻量化究竟该如何实现？

业内专家指出，汽車轻量化技术方法有很多，是一个系统工程。新能源汽车的轻量化应从两个重点方向开展工作：一是实现整车30%-40%以上的轻量化，以抵消动力系统净增加的质量（适应现有可用的比能量较低的商品化能源）;二是实现动力能源的轻量化，以提高现有新能源的比能量或开发新的动力电源。只有这样，才能有效解决新能源汽车自身重量大、续驶里程短的问题。

就整车制造而言，轻量化技术可以分为三个主要方面：材料、结构设计、制造工艺。

首先是应用高强度和轻质材料，比如高强度钢材、超高强度钢板等。

其次是结构的轻量化优化设计。第三是采用先进的制造工艺技术。

专家指出，结构优化设计和轻量化成型制造工艺主要侧重于车辆前期设计和生产制造过程层面，若需进一步优化需大幅提升技术、工艺，在目前技术水平下提升空间不大;新材料应用是目前汽车轻量化的最主要途径，也是目前整车厂和汽车零部件厂商加大研发和推广力度的重要环节。

轻量化材料指的是低密度、高强度，在整车上应用后可提升单位面积承载质量的材料，最常用的如高强钢、轻质合金（铝合金、镁合金等）、非金属材料等。比如，日前，华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司推出的低碳钢到超高强度钢等各个系列的钢材，包括高强度钢（AHSS）和超高强度钢（UHSS）以及Usibor 1500、Usibor 2000，均是较为先进的轻量化汽车用钢产品。这些新钢种可显著减轻汽车重量，与市场上传统的解决方案相比，被动安全结构件部分减重高达30%。

虽然轻质合金材料以及一些复合材料在汽车车身上逐步应用，但钢材会在竞争中继续发挥其价格便宜、工艺成熟的优势，通过高强度化和有效的结构优化设计可充分发挥其强度潜力，仍然会是在汽车生产上使用最多的材料。