探讨汽车轻量化技术的应用

赵丰年 赵景毅 郑瑞涛

摘 要：当前我国汽车产业正面临着两大发展难题，一个是我国能源的短缺问题，另一个是环境的污染问题，所以要想让汽车市场能够可持续发展，开发节约型技术生产环保汽车尤为重要。为此，相关人员一直在研究一款耗油低，排放量少的汽车产品。其中，汽车轻量化就是在保证汽车安全性能以及汽车的强度下，为汽车寻找到能够使其整备质量降低的方式，对它的应用可以有效实现节能减排的目的。因此，文章立足于市场上对汽车行业的研究以及环保视角，分析了汽车轻量化技术，从其概念入手，重点分析了其应用背景、应用现状、应用发展，以凸显、推动汽车轻量化技术在汽车领域的发展。

关键词：汽车行业;轻量化技术;应用

1 汽车轻量化技术的概念

汽车轻量化技术是指在汽车使用的各项要求均得到保证、汽车的行驶安全以及成本可把控的情况下，使用一种或多种轻量化材料及相关技术结合，从而使汽车的车身重量减轻。但是该项技术的应用前提是不影响汽车的安全性能及NVH，所以采用轻量化技术时，需要对汽车车身的制作成本以及轻量目标、安全性能标准、NVH的控制水平做预计。

汽车的轻量化技术不单单是将汽车的车身重量减轻，也与汽车的整车质量、汽车的稳定性、安全性以及汽车的舒适程度等都有着直接的关系，所以需要充分考虑其经济合理性，并保证购买者能够在可接受的价格范围内，确保制造后的轻量化汽车在市场消费中可实现持续性增长。

通常我们将“轻量化”的主要作用归纳成以下三点：第一点，部分品牌型号的汽车功能都可以满足消费者的需求，因此，应用轻量化技术的主要目的就是要将汽车的车身重量降低，所以，轻量化技术的直接作用及其体现就是“减重”;第二点，部分汽车的功能尚不能满足消费者们的普遍需求，仍然需要做功能上的改进提升，所以轻量化技术的目的及其作用就是要将汽车的功能及其形状做改进，并保持汽车车身的质量;第三点，汽车不仅要进行车身的减重，还需要对性能做进一步的改进。因此，该技术的设计作用及其目的就是要降低汽车重量，提升汽车性能，使汽车的结构更加完善并制定合理的售卖价格。

2 汽车轻量化技术的应用背景

当前，我国汽车产业要想实现可持续发展，首先就要解决阻碍其发展的三大难题，分别是安全问题、环保问题以及油耗问题。由于汽车轻量化技术能够保护环境，并有效的节约资源，这促使汽车轻量化技术被大众所熟知。基于此，国内外汽车产业公司都从保护环境、节约能源的角度出发，提出针对性的改进方案，同时还制定了相关的法律法规。而改进方案中就包含汽车轻量化技术，该技术是通过将汽车整备质量降低，从而实现耗油降低、减少排放污染物的目的，进而推动了“环保生产理念”。

轻量化技术的应用对于汽车来说，最大的好处就是降低了汽车的油耗，同时该技术在减排、节能以及可持续发展上也起到来了重要的作用。通常情况下，汽车车身的净重就占据了整个车体的百分之三十。在空承载的时候，大约有百分之七十的油耗是由于汽车车体的重量。由此可见，利用汽车轻量化技术降低汽车车身重量可以帮助汽车减少油耗，从而提高汽车整车燃料利用率。另外，汽车轻量化还有助于汽车在运行时的平稳性，且操作起来更加便利，还能在一定情况下提升汽车安全性能。通常汽车在行驶时，一旦出现颠簸，颠簸的幅度会随着车体底盘重量的减小而减小，所以轻量化能够提高汽车稳定性，并且轻量化的材料还能够将冲撞能量吸收，更加降低了碰撞时的车身晃动频率，从而使车内人员成员的生命财产安全得到保障。因此，现如今汽车轻量化技术的研究与制造已成为汽车工业的重点内容，不管是对传统的汽车还是新能源，该项技术都可以带来强大的经济效益，这也是汽车轻量化技术飞速发展的原因所在。

3 汽车轻量化技术的应用现状

汽车轻量化技术具体包含两个部分，一个是要对汽车的结构做创新，另一个则是要适当用上特殊的材料。如果汽车的车身结构都符合设计标准，就应当减少使用消耗材料，以实现汽车轻量化生产，所以实现汽车轻量化生产的关键要素就是应用的材料。

新材料：要想使汽车轻量化得以实现，就一定要使用足够多的新材料及与之相关的技术。目前，汽車在轻量化的制作中通常使用的是高强度钢材料，接着才是复合材料、铝镁合金、塑料。而高强度材料能够使钢板的厚度降低，并且还可以使汽车运行时的稳定性不受到影响，提升汽车的安全性能;低密度的材料会让汽车车身质量有明显的降低，并将非结构件进行替换。

优化汽车结构设计：目前，汽车制造工业在设计水平及能力上逐渐提高，而且很多汽车在制造的时候都使用了超轻的悬架结构，当然也有使用高刚性结构的汽车，这些都是可以使汽车的重量有明显降低的结构，从而实现汽车的轻量化制造。

制造工艺：在汽车制造产业中，联接技术以及成形的方法上都有很大程度上的创新，如柔性化板材等，这些都使汽车的重量有了很大程度的降低。

LCA作用：应用轻量化技术与汽车的生产制造中，其主要目的就是为了防止汽车数量的逐渐增多导致能源被大量的消耗、污染环境等问题。LCA本身就是客观评价，而且是专门对产品生产的环境及工艺方面的评价，使能源的消耗情况以及汽车尾气的排放情况得以量化，这样就可以对能源的消耗以及环境问题做预测，从而有针对性的探寻到可改善相关工艺的方案。

4 汽车轻量化技术的应用发展

目前，汽车产业已经是我国经济发展的重要产业，应用轻量化技术仍处于探索阶段。而环境的污染及能源消耗问题却日渐加剧。因此，汽车轻量化技术的发展及应用是最为紧要的。能够预见的是未来汽车轻量化技术将会为我国的汽车产业发展带来重要的现实意义。

为此，在未来该项技术的研究与应用中。首先，一定要为轻量化技术以及相关学科构建一个综合性的体系。其次，就是要由国家制定与之相关的战略性策略、法律法规、标准规范等，使之更加规范。最后，一定要注重创新、深入探索从而形成核心技术，如有关汽车的结构设计以及轻量化材料，包括生产的工艺等方面，都需要进一步的完善和创新，从而使汽车轻量化技术在我国能够得到充分的发挥与发展。

5 结语

综上所述，汽车轻量化技术是目前汽车制造产业中，最具有前景的一项技术。可以预测，未来汽车轻量化技术的应用将会越来越普及，相关技术及材料也会逐渐完善，从而生产出低消耗、安全又环保的轻量化汽车。

参考文献：

[1]新书速递：汽车轻量化导论[J].机械工程材料，2020，44（05）：11.

[2]汽车轻量化趋势之下，PP材料展活力[J].橡塑技术与装备，2020，46（04）：60.