汽车轻量化替换 材料铝合金呼声最高

假如 对近些年 汽车的关头词进行汇总，新能源排名榜首的话，“轻量化”最少 也是位列三甲。固然 是陈词滥调 话题，然跟着 政策的苛严和 责罚 力度的增强 ，固然 履行 上还有待改良 ，然在记者的平常 访问 中发现，与之前比拟 车企已然感受 压力山年夜 。节能降耗年夜 趋下，若汽车整车重量下降 10%，燃油效力 可提高6%—8%；汽车整备质量每削减 100千克 ，百千米 油耗可下降 0.3—0.6升。而从本钱 上来看，削减 1千克 的车重则可以削减 10美元摆布的支出。

据悉，汽车轻量化可从设计轻量化、采取 轻质材料替换 钢铁、改良制造工艺和提高现有材料强度（高强度、超高强度钢）四方面实现。而傍边 ，可替换 性材料前景被业内手艺 专家们普遍看好。在在今朝 的材料工艺中，主要有铝、镁合金、陶瓷、工程塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等。而今朝 不管 是车企还是材料企业，商量 的话题，除 高强度钢外，最多的莫过于以上可替换 之“材”。而在百材竞放中，谁能终究 获得车企的青睐，今朝 还为可知，不外 铝合金因其手艺 相对较为成熟，而临时 连结 呼声较高的地位。

铝合金

不外 材料的利用来看，铝合金手艺 简直较为普遍 。汽车上有浩繁零部件可使 用铝合金取代 ，以到达 轻量化的目的，估算可平均节流重量125%。按照汽车咨询机构Duckers查询拜访 ，北美、欧盟、日本单车用铝别离横跨中国47%、24%、15%，且欧美日单车用铝仍在延续 增进 。

早在1990年入手下手发卖 的日本本田NSX车采取 了全铝承载式车身，比用冷轧钢板制造的一样 车身轻 200kg，引发 全球 的注视 。1994年奥迪开辟 了第一代AudiA8全铝空间框架布局（ASF），汽车本身 质量减轻了年夜 约40%。客岁 刚上市的新一代奔腾 C级 (详情 图片 报价)车上，主架构年夜 量采取 铝合金材料打造，比例差不多到达 50%，这也使得新一代C级车比拟 传统的钢架构轻了70千克。

然今朝 ，制约铝合金在汽车上年夜 量利用的主要缘由 之一其价钱 比钢材的高，有关专家默示除开辟 低本钱 的铝合金和先辈 的铝合金成形工艺外，收受接管 再外行 艺 可进一步下降 铝合金的出产本钱 。另外 ，扩年夜 铝合金利用的另外一 个研究标的目的是开辟 新的各类 毗连办 艺 ，从此成长 的多材料布局轿车要求毗连两种分歧 类型的材料（如铸铁一铝、钢一铝、铝一镁等），对这些毗连办 艺 和 对材料和零件防侵蚀 的概况处置手艺 ，是从此扩年夜 铝合金在汽车上利用的主要 课题。

与铝合金一路 相运而生的则是镁合金，不外 镁合金的价钱 是铝的3-4倍，成长 难度也相对更年夜 。

碳纤维复合材料

碳纤维最早被利用在航空范畴 ，近些年 慢慢被推行 至汽车，然今朝 多见于超跑。

碳纤（carbon fiber,CF）含碳量﹥95%纤维材料

2021年量产的宝马i3采取 了碳纤维车身和铝制底盘，宝马称该重量较其他沟通 尺寸的电动车减轻了300千克之多。这款碳纤维材料CFRP（碳纤维增强树脂基复合材料），名称较为拗口，其原料是聚丙烯腈，有点像用来建造 芭比娃娃头发的纤维，但现实 上比人的头发纤维细10倍。

昂贵的价钱 一向 让平平易近 车对其敬而远之，但事实上，碳纤维材料自己 其实不 昂贵，但是 要把碳纤维加工成合适 车辆行驶、碰撞的制品 才真恰是 其价值地点 。今朝 ，诸多厂商正在抓紧 研发，促其本钱 的下降 ，然这需要一个漫长的进程 。

工程塑料

相对 铝镁合金，其重量更轻，相对碳纤维，其本钱 更低；近些年 跟着 其硬度、强度、拉伸机能 的不息提高，平安 性获得 进一步包管 ，成为车企在汽车减重方面存眷 的核心 。据认识 ，今朝 世界上很多 轿车的塑料用量已 跨越 120千克/辆，个体 车型还要高，德国奔腾 高级轿车的塑料利用 量已 到达 150千克/辆。国内一些轿车的塑料用量也已 到达 90千克/辆。

不外 材料固然 有很多，诸多整车厂倒呈如今 没法 推行 的缘由 是：本钱 和平安 性。车企默示，除非是供给 商和他们自己有更好的来由 和方案，不然 手艺 再先辈 ，材料再好，特别 对 自立 品牌来讲 ，用的机遇 还是很少。另外 ，固然 塑料的平安 性今朝 已有较年夜 提高，但在关头架构方面，得以利用还需要较长时候 。

不管 是铝合金、碳纤维还是塑料亦或是高强度高，在将来 的成长 中都弗成 能是孤军奋战，机械科学研究院资深垂问 陈终年 默示，材料的夹杂 利用 将成为全球汽车业成长 的主要 趋向 。在欧洲车身会议文献中，自2006至2021年的72个车身中，有32个钢车身、2个全铝车身、38个钢/铝/复合材料多种材料夹杂 车身则跨越 一半。而傍边 ，最为关头也较难冲破 的手艺 则是靠得住 、高效的毗连。另外一个就是环保与平安 若何 包管 ，不外 终究 决意 是不是 普及的缘由 则是本钱 。在此，用近期所举行 的全球汽车轻量化材料交换 会上一名 车企负责人所言做个小结，“这个是需要政策的开放、行业的同盟 所配合 解决的，孤军奋战只会造成新手艺 的延后……