全球能源與環(huán)保問題日益突出，在國家對節(jié)能減排和低碳要求的雙重壓力下，汽車輕量化已成為當(dāng)前汽車企業(yè)的迫切需求。

　　相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，汽車輕量化與能耗消耗有著直接關(guān)系。傳統(tǒng)燃油汽車整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；對于純電動(dòng)汽車而言，整備質(zhì)量每減少100公斤可以增加續(xù)駛里程10%，節(jié)約電池成本15%到20%。

　　尤其對于新能源汽車來說，由于特殊的電池驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，電池重量及續(xù)航里程對整車重量更加敏感。面對電池成本壓力及續(xù)航里程提升的要求，輕量化技術(shù)成為新能源車企必然選擇的途徑。

　　汽車的輕量化，就是在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動(dòng)力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。實(shí)驗(yàn)證明，汽車質(zhì)量降低一半，燃料消耗也會(huì)降低將近一半。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。

　　主要途徑:

　　①汽車主流規(guī)格車型持續(xù)優(yōu)化，規(guī)格主參數(shù)尺寸保留的前提下，提升整車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低耗材用量；

　?、诓捎幂p質(zhì)材料。如鋁、鎂、陶瓷、塑料、玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料等；

　?、鄄捎糜?jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如采用有限元分析、局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)等；

　?、懿捎贸休d式車身，減薄車身板料厚度等。

　　其中，當(dāng)前的主要汽車輕量化措施主要是采用輕質(zhì)材料。

　　多材料混合車身成趨勢

　　對于新能源車企來說，輕量化技術(shù)可以降低電池成本并換來更高的續(xù)航里程，雖然起步成本高，但是已有部分新能源車企開始布局輕量化技術(shù)，并形成了多種技術(shù)路線并存的局面。

　　目前，超高強(qiáng)鋼及鋼鋁混合等材料技術(shù)相對成熟，部分車型已量產(chǎn)上市；而涉及鎂合金、碳纖維等新型材料的新能源車型多數(shù)仍在技術(shù)儲(chǔ)備和樣車試制階段。

　　全鋁車身

　　奇瑞新能源純電動(dòng)車“小螞蟻”是基于全鋁空間架構(gòu)+全復(fù)合材料外覆蓋件的輕量化技術(shù)平臺(tái)開發(fā)。采用了高強(qiáng)度鋁鎂合金骨架、鋁車身專用連接技術(shù)、FRT發(fā)泡樹脂復(fù)合材料外覆蓋件和碳纖維材料應(yīng)用等輕量化技術(shù)。目前部分城市已開始接受預(yù)定。

　　東風(fēng)風(fēng)神純電動(dòng)車E30/E30L車身采用的鋁型材骨架+鋁板蒙皮+非金屬外覆蓋件，并且“以塑代鋼”技術(shù)也已經(jīng)使用在東風(fēng)風(fēng)神E30L部分零部件上。兩款車型分別于今年3月和8月正式上市銷售。

　　超高強(qiáng)度鋼+復(fù)合材料

　　上汽榮威E50純電動(dòng)轎車車身廣泛運(yùn)用超高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)，尾門采用SMC復(fù)合輕量材料，充電口及小門、PEB橫梁等零件也采用新興合成材料替代。該車已于2014年7月正式上市。

　　鋼鋁混合+工程塑料

　　江淮開發(fā)出專用的鋼制輕量化平臺(tái)和鋼鋁混合輕量化平臺(tái)，并成功運(yùn)用到公司iEV系列車型上。前端模塊、塑料后防撞梁、塑料動(dòng)力電池盒蓋等“以塑代鋼”技術(shù)的開發(fā)，也已在新一代新能源汽車型中應(yīng)用。

　　吉利新能源純電動(dòng)車輕量化技術(shù)路線主要采用鋼鋁混合+塑料件車身，后地板為鋁框架，后備胎處為塑料結(jié)構(gòu)，前蓋為鋁沖壓，后蓋采用SMC尾門，翼子板為PP塑料。

　　瓶頸及挑戰(zhàn)

　　首先，由于普通高強(qiáng)度鋼在強(qiáng)度、塑性、抗沖擊能力、回收使用及低成本方面具有綜合的優(yōu)勢，從成本、技術(shù)成熟度及產(chǎn)業(yè)鏈來看，新材料要替代普通高強(qiáng)度鋼仍需很長一段時(shí)間。目前超高強(qiáng)度鋼和先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用仍然較少，使用比例只有15%。

　　其次，輕量化材料應(yīng)用起步成本高。目前大部分車企的新能源車型都是由傳統(tǒng)車型改造而來，車身框架材料幾乎一致。新材料從實(shí)驗(yàn)到量產(chǎn)周期長，研發(fā)成本高，同時(shí)供應(yīng)鏈很少，且受限于加工工藝，導(dǎo)致采購成本高，多數(shù)車企都很少大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用，基本都是處在技術(shù)儲(chǔ)備階段或小批量試制中。

　　第三，材料的合理布局。材料強(qiáng)度要在安全傳遞路徑上的合理布局，才能有效吸收碰撞能量并保障乘員艙的安全。車身不同部位對剛強(qiáng)度以及碰撞吸能要求不同，企業(yè)一般都是基于各部位真實(shí)受力情況及性能要求來合理分布不同強(qiáng)度等級的材料，以滿足碰撞安全性、疲勞耐久及NVH靜、動(dòng)態(tài)剛度等性能指標(biāo)，同時(shí)還要兼具系統(tǒng)成本的考慮，這并不是一件容易的事。

　　第四，先進(jìn)材料的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致連接工藝的變化，還有多材質(zhì)材料的應(yīng)用，這些都會(huì)對整個(gè)車身開發(fā)的方向帶來一些影響。先進(jìn)材料的應(yīng)用也將帶來顛覆性變化，從設(shè)計(jì)理念、工藝、裝備都將面臨改變。