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汽车轻量化需要多方护航

  • 2014-3-17 10:48:46
  • 来源:中国锻压协会

作者:张金          来源:中国锻压协会

2013年,雾霾不仅笼罩北京,在其他城市也有不同程度的出现。环境污染、空气治理成为大众关注焦点。治理大气污染,减少机动车尾气排放是必不可少的一个环节。通过单双号限行、限制汽车保有量等方式来控制尾气排放,是无奈之举,这必然给汽车制造业带来一定的影响。

汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量,在全球汽车领域中最顶尖的技术主要集中在两个领域:发动机和变速箱技术、汽车轻量化技术。据了解,一辆轿车的自重每减少10%,燃油消耗量就降低6%~8%,尾气排放量将降低5%~6%,这对于实现汽车节能减排意义重大。相比发动机而言,轻量化的重要性虽然不是最突出的,但是影响面更大。因为轻量化技术可以用在各种车上,发动机则有局限性。

然而,汽车轻量化已经提了很多年,国内车企发展汽车轻量化的热情并不高,这主要归因于我国国内汽车轻量化技术还很不成熟,与之相关的产业也未形成规模。我国乘用车重量平均比欧洲汽车重5%~10%,商用车的数字则是17%,汽车轻量化的发展空间很大。汽车轻量化技术是设计、制造、材料技术集成的工程。而多年来,业界大多认为寻找新材料是汽车轻量化是主要途径,这与我国从事逆向设计和仿制分不开。在高端材料的应用和发展方面,高强钢、铝镁合金、塑料件是汽车轻量化的途径。前不久有一款命名为Urbee2的3D打印塑料汽车面世,除了底盘和引擎,其余大部分材料都是塑料。这部车仅限于实验阶段,远远达不到量产的程度,但这表示汽车零部件乃至整车都在朝着轻量化的方向发展。我们国内一些车厂在塑料化的研究也在进行,有的则已经替代零件。塑料件强度虽然可以达到要求,但是又两个致命的问题:首先是塑料本身的疲劳期比金属短;其次就是无法回收。我国高端铝及钢用量都比国际先进水平少一半,镁合金则差距更大(北美每辆汽车镁合金的使用量平均为3.5kg,欧洲先进水平则能达到14kg,而国产汽车每辆仅1.5kg)。主要原因是我国原材料本身就很落后,尤其是高端材料则完全被国外厂商所垄断控制,这些厂商不仅掌握材料的设计技术和分析技术,也掌握零部件的设计技术。正是由于高端材料长期受制于国外技术垄断,导致产品成本居高不下,迫使一些企业放弃高端材料在汽车上的使用。

中国本土车企在轻量化上还处于学习或者是追赶的阶段,尤其在轻量化材料的研发上,还处于初级阶段。阻碍我国汽车轻量化技术研发的关键因素,就是各研发机构往往只注重单个技术的研发,各技术间的交叉与融合很少。比如,材料企业只管做材料,而车企则负责制造和组装,导致轻量化材料在产业推进方面步履维艰。汽车轻量化技术的发展涉及众多学科,需要运用多学科交叉融合所形成的综合性、系统性知识体系。因此,中国汽车产业的轻量化要走得更远,就需要产业链上下游企业各界的共同努力。




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