輕量化在汽車上的應(yīng)用概要

1、輕量化在汽車上的應(yīng)用一、輕量化”是新能源汽車發(fā)展方向之一 輕量化是新能源汽車發(fā)展方向汽車輕量化設(shè)計，不僅帶來油耗降低，更能促進綜合性能的全面提升?？萍疾坎块L萬鋼強調(diào)了“輕量化”是中國電動汽車的發(fā)展方向之一。德國聯(lián)邦經(jīng)濟與能源部委托德國工程師協(xié)會（VDI）編制的2015年德國輕量化現(xiàn)狀盤點研究報告中指出，輕量化對汽車制造業(yè)等許多行業(yè)意義深遠，它決定了德國工業(yè)在未來的全球市場中是否能以創(chuàng)新、高能效和資源節(jié)約型的產(chǎn)品取得統(tǒng)治地位。研究表明，在市區(qū)的運行工況下，平均車重1600kg的電動車如果減重20%，能量消耗可以減少15%。如果采用增加電池來增加行駛里程，成本往往會非常高。有關(guān)專家認為，在電池技術(shù)

2、短期內(nèi)難有重大突破的情況下，電動汽車迫切需要采用輕量化技術(shù)來降低重量，以減輕電池增重的壓力。 新能源汽車輕量化設(shè)計有多種趨勢新能源汽車企業(yè)正在做輕量化設(shè)計，北汽、長安走在前列，奇瑞、江淮、吉利等也都非常重視。目前正在探討新能源汽車輕量化的路線，比如，整車包括車身輕量化、全新架構(gòu)底盤輕量化、電池系統(tǒng)輕量化以及車身內(nèi)外飾與電子電器等；材料方面包括復(fù)合材料及成形工藝、輕質(zhì)鋁合金及成形工藝、高強度鋼及成形工藝、輕質(zhì)鎂合金及成形工藝等。未來新能源汽車輕量化將車身高強鋼化和全鋁車身兩條路線并行，2020年先進高強鋼比例達到國際先進水平和應(yīng)用全鋁車身。汽車車身輕量化的發(fā)展趨勢是混合多材料設(shè)計。碳纖維混合材料

3、車身不僅能夠承重，而且更安全。至于目前存在的成本高問題，碳纖維成本居高不下，主要是工藝成本高，未來批量生產(chǎn)，成本有望下降。汽車對材料的成本要求很高，因此碳纖維在汽車輕量化中的應(yīng)用，首先要解決成本問題。 仍有問題急需解決相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車車身結(jié)構(gòu)不一樣，高強度鋼、鋁合金、鎂合金在新能源汽車上應(yīng)用較多。由于新能源汽車是未來發(fā)展趨勢，國家十分重視其輕量化。與傳統(tǒng)節(jié)能汽車的輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計有所區(qū)別的是，新能源汽車的輕量化技術(shù)手段、電動汽車整車重量、續(xù)航能力與重量設(shè)計都需要重新研究。需根據(jù)不同車型，設(shè)計輕量化方案，這是企業(yè)所面臨的重要挑戰(zhàn)之一。碳纖維復(fù)合材料NVH（減振降噪）水平如何提高是輕量化設(shè)計

4、過程中所面臨的挑戰(zhàn)和問題。隨著輕量化技術(shù)應(yīng)用越來越多，多材料的輕量化技術(shù)路徑成為必然的趨勢，因而連接技術(shù)也成為輕量化技術(shù)應(yīng)用過程中的重點技術(shù)。新能源汽車輕量化設(shè)計需要開發(fā)高集成度的電動一體化底盤產(chǎn)品技術(shù)，高度集成電池系統(tǒng)、高效高集成電驅(qū)動總成、主動懸架系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向/制動系統(tǒng)、集成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)整車操縱穩(wěn)定性、電池組安全防護、底盤系統(tǒng)的輕量化研究應(yīng)用。新能源汽車企業(yè)也需要系統(tǒng)規(guī)劃，圍繞整車輕量化開展整車輕量化目標制定，分解和組織行業(yè)資源針對輕量化應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進行開發(fā)。二、專用汽車輕量化制作采用鋁合金材料的優(yōu)勢目前在專用汽車上應(yīng)用較多的輕量化材料有鋁合金、鎂合金、高強度鋼、塑料及復(fù)合材料等。各大

5、汽車公司都已經(jīng)將采用這些輕量化材料的多少作為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)和新材料開發(fā)水平是否領(lǐng)先的重要標志。鋁合金：與鋼相比，鋁合金具有質(zhì)量輕、耐腐蝕性好、易于加工等特點，但成本較高，是近20年來在載貨汽車上使用最多的輕量化材料。鎂合金：與鋼鐵相比，鎂合金密度小，易于加工，壓鑄經(jīng)濟，其最大的特點是阻尼減振性和抗凹性好。鎂合金在上世紀40年代就被一些公司采用。鎂合金在應(yīng)用上比鋁合金發(fā)展慢，主要原因是其鑄造性差、后處理工藝復(fù)雜、成本較高。當(dāng)前世界上每輛汽車的鎂合金平均用量僅2.4KG。隨著研制材料技術(shù)水平的提高，其應(yīng)用速度不斷加快。塑料及復(fù)合材料：汽車塑料制品一般分為內(nèi)飾件、外飾件和功能件等，目前世界主要汽車

6、用塑料件的內(nèi)飾化已基本完成。玻璃纖維增強塑料等新產(chǎn)品已隨著新技術(shù)的成熟而逐步擴大應(yīng)用，主要用于車身內(nèi)裝件和功能件。高鋼度鋼：在輕量化材料中，與鋁合金、塑料相比，高強度鋼具有以下特點。價格低，基本上可以利用原有生產(chǎn)線；其彈性模量高、剛性好、耐沖擊性好及較高的疲勞強度，有些高強度鋼的抗拉強度為普通鋼的23倍；耐腐性差。相比之下，鋁合金在專用汽車輕量化新材料中更加具有以下優(yōu)勢：1、整備質(zhì)量低。鋁的密度低，只有2.7g/cm3，是同體積鋼的1/3重量。鋁合金材料在運輸車上的應(yīng)用，極大的減輕了其自重。如御捷馬公司生產(chǎn)的13m鉚接式鋁合金廂式半掛車，與同類鋼制材料半掛車相比自重減輕約3t，一個45m3的鋁

7、制半掛罐車，其自重可以減輕5t多。2、耐腐蝕、壽命長。鋁合金具有較好的耐腐蝕性。用鋁合金制造的(廂)罐體，內(nèi)部不需要涂任何防護層就可以運輸各種液體和貨物，從而保證了油品的清潔，減少了對貨物的污染。根據(jù)歐美國家的經(jīng)驗，一般鋁合金運輸車輛的壽命周期一般在1520年，比普通鋼制車輛壽命長510年。同時，由于鋁合金耐腐蝕性好，可長期保持表面美觀，車輛實際使用和維護成本較低。而普通鋼制材料車輛特別是拉煤半掛車，新車投入使用不久，就會出現(xiàn)銹蝕“溜黃湯”現(xiàn)象，每年審驗時都要做噴漆整容處理，增加了使用維護成本，還給環(huán)境造成一定的污染。3、燃油經(jīng)濟性。根據(jù)歐洲鋁業(yè)協(xié)會有關(guān)的研究報告，車輛每輕100kg，百公里油

8、耗可降低0.6L，每節(jié)約1L燃油可減少CO2排放2.3kg。如果一部運輸車減重3t，年行駛12萬km，按一半的空載里程計算，每年可節(jié)省燃油10800L，可減少CO2排放量24.84t，充分顯現(xiàn)出對能源的節(jié)約和環(huán)境保護的優(yōu)勢。4、有效承載增加經(jīng)濟性。根據(jù)我國頒發(fā)的道路安全法規(guī)定，交通運輸車輛車貨總質(zhì)量不得超過55t。為了取得更好的經(jīng)濟效益，車輛輕量化，增加有效承載能力尤其重要。假如一輛運輸車輛將自身減輕的3t重量，有效的轉(zhuǎn)化為增加了3t貨物，每年還是按12萬km計算，按噸公里運輸成本0.5元，可為用戶增加收入90000元/年，經(jīng)濟效益非?？捎^。5、回收價值高。由于鋁合金具有較高的耐腐蝕性，在車輛

9、達到強制報廢年限，車體并沒有很大的損傷，車體回收價值是原鋁的85%以上。也就是說，一輛鋁合金罐式運輸車如果用鋁材料5t，車輛報廢回收至少可達8萬元，具有較高的再利用附加值。而普通鋼制運輸車，車輛強制報廢后，由于材料的耐腐蝕程度差，其車輛殘值和再利用價值很低。6、加工工藝成熟。鋁合金也是除鋼鐵之外第二大廣泛應(yīng)用的金屬，加工工藝已經(jīng)日趨成熟。MIG、TIG、電阻焊等焊接方法都可以用來焊接鋁合金。同時，鋁合金也可以進行彎曲、沖壓和深拉加工。易于鉚接工藝手段加工，強度和承載能力優(yōu)于碳鋼材料。二、鋁合金專用汽車產(chǎn)品系列及其特點鋁合金專用汽車產(chǎn)品主要有：鋁合金廂式運輸半掛車、鋁合金翼開啟廂式運輸車、鋁合金

10、化工罐式車及冷藏保溫車等系列產(chǎn)品。鋁合金專用汽車造型美觀，耐腐蝕，壽命長。1、鉚接鋁合金廂式車產(chǎn)品特點。無縱梁承載式車身結(jié)構(gòu)設(shè)計；采用鉚接工藝制作；廂體選用鋁合金板材，耐腐蝕，壽命長；頂板為半透明玻璃鋼板；采用空氣懸架和無內(nèi)胎輪胎。2、鋁合金廂式車產(chǎn)品設(shè)計特點。上、下邊梁：采用高強度鋁合金擠壓成型材料。車身及外蒙皮：均采用鋁合金材料，外蒙皮選用高強度預(yù)涂漆鋁合金板，省去了現(xiàn)場的噴漆工序，有效的保護了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境和員工的身體健康。車頂：頂弓為鋁合金或高強度熱鍍鋅型材，設(shè)計為封閉結(jié)構(gòu)，具有防下沉特性；頂蒙皮為整張半透明玻璃板，便于廂內(nèi)采光，節(jié)約能源。行走部分：選用空氣懸架，無內(nèi)胎真空胎，運輸過程中

11、可以有效的降低對貨物、輪胎、公路路面和車輛部件的損傷。整車：充分體現(xiàn)了重量輕、節(jié)能環(huán)保、材料可回收在利用的優(yōu)勢。3、鋁合金翼開啟廂式車產(chǎn)品特點。側(cè)欄板為鋁合金型材，插鉚接工藝制作；側(cè)翼選用鋁合金瓦楞板；側(cè)翼可開啟約90，裝卸效率高；手動或遙控液壓控制，操作方便。4、鋁合金罐式運輸車產(chǎn)品特點。擁有國內(nèi)先進的罐體成型工藝裝備和焊接生產(chǎn)線，選用優(yōu)質(zhì)鋁合金材料焊接而成。罐體全部采用高強度鋁合金板焊接而成；罐體附件均使用鋁合金材料；整備質(zhì)量低，比同類罐車輕約2t；耐腐蝕，壽命長；罐體內(nèi)部清潔度高。5、冷藏保溫車產(chǎn)品特點。廂體采用德國技術(shù)和生產(chǎn)工藝，選用高性能硬質(zhì)聚氨酯保溫板，經(jīng)過復(fù)合熱壓成型，板內(nèi)無任何

12、金屬骨架，整體強度高、保溫性能好。廂體包邊、頂角均采用用鋁合金型材；廂內(nèi)可選裝鋁合金導(dǎo)軌和通風(fēng)槽；整備質(zhì)量輕，48英尺冷藏半掛車比同類產(chǎn)品輕2.8t。輕型冷藏車和微型保溫車則作為短途分配性運輸?shù)闹饕ぞ叨玫娇焖俚陌l(fā)展。廂體結(jié)構(gòu)向合理化方向發(fā)展，新材料將會不斷的被利用。主要是聚氨酯發(fā)泡材料和鋁板，體現(xiàn)了冷藏保溫汽車所用材料的輕量化。以上鋁合金運輸車輛，從產(chǎn)品的制造結(jié)構(gòu)形式來分，主要分為鉚接式和焊接式兩大類。一是鉚接式：以廂式車為主，包括翼開啟廂式車、鋁合金廂式半掛車等。此類車輛根據(jù)車型的不同，所采用鋁合金材料的比例也不盡相同，低的30%40%，高的可達70%80%。二是焊接式：以罐式車、半掛車

13、為主，包括單車罐、半掛罐車、普通半掛車等。此類車輛制作主要以焊接形式為主，所采用鋁合金材料的比例較高，部分產(chǎn)品所用原材料中鋁合金所占比例可達90%以上。雖然目前鋁合金罐車進入市場的數(shù)量還不是太多，但已初步得到了用戶的接受，部分企業(yè)還拿到了國內(nèi)外客戶的小批量訂單。從目前罐式車的需求形勢看，鋁合金罐式車正在逐步得到用戶的接受和認可，預(yù)計幾年內(nèi)，將會呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢，也會展現(xiàn)出有著較大的發(fā)展空間。三、推廣使用鋁合金專用汽車意義重大專用汽車輕量化對節(jié)能減排意義重大。從能源角度講，汽車燃油消耗在我國石油消耗中所占比例日益增大，有資料顯示，目前我國進口的原油的近30%被汽車消耗掉，而今后汽車消耗原油量

14、的比例將升至50%。汽車燃油消耗量增多主要有以下兩方面的原因：一是我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，帶動了汽車消費和保有量的大幅攀升；二是由于我國汽車技術(shù)水平相對落后，單車燃油消耗明顯高于國外，目前生產(chǎn)汽車的平均耗油量大約為國外汽車高20%30%，而擺在我們面前的現(xiàn)實部題是，我國石油資源和產(chǎn)量有限，無法滿足國內(nèi)的能源消耗，近幾年我國石油進口量逐年增多，對外依存度已超過40%，因此提高汽車的燃油經(jīng)濟性，從總體上控制汽車的燃油消耗，保護國家資源具有很重要的意義。根據(jù)國外的有關(guān)資料，車輛減輕自重10%，可降低油耗5%8%，對于載貨車來說，減輕自重還提高了有效載荷的質(zhì)量，即增加了裝載利用系數(shù)，可提高運輸效率，在降低運

15、輸成本，這相對來說也是降低了燃油費用。推廣汽車輕量化是我國汽車工業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，對解決我國能源短缺，道路超載、運輸效率低下具有很重要的意義。汽車輕量化實質(zhì)上就是零部件輕量化。采用鍛造鋁合金車輪，可以很大程度減輕車的自重。比如，一輛拖掛40噸的重卡和半掛車運輸系統(tǒng)，一共有22個車輪，加上前后備胎共有24個。以目前我們經(jīng)常用的鋼質(zhì)車輪計算，如果換成鍛造鋁合金車輪，重量可減輕近600kg。不僅如此，由于鋁合金材料具有散熱好和防止輪胎橡膠老化的特點，裝上鍛造鋁合金車輪的卡車、客車、掛車可節(jié)省26%的輪胎消耗。由此可見，節(jié)能減排的效果多么明顯。近幾年，鋁合金罐車已呈現(xiàn)出一定的發(fā)展勢頭。國內(nèi)部分改裝企業(yè)

16、采用鋁合金材料，研發(fā)了不同車型和不同用途的鋁合金罐式專用車。車型包括利用二類底盤改裝的單車鋁合金罐體、半鋁和全鋁半掛罐車等?；居猛竞w了加油車、運油車、化工液體運輸車和散裝物料運輸車等車型。專用汽車制造材料輕量化是當(dāng)今汽車技術(shù)發(fā)展的方向世界各國的汽車企業(yè)圍繞節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保、降低成本以及提高動力性、經(jīng)濟性、可靠性、安全性和舒適性等等基本性能，開展了新技術(shù)、新材料、新工藝、新產(chǎn)品的研究開發(fā)工作，其核心就是汽車輕量化。其主要意義表現(xiàn)在：一是降低燃燒消耗，增加汽車有效載荷，節(jié)省牽引動力，降低汽車運行費用。二是減少車輛對道路的損失，減少道路維護工作量。三是提高車輛的啟動加速度及制動減速度，提高汽車的

17、運行速度及曲線通過速度。隨著全球能源和環(huán)境壓力的不斷加大，追求汽車輕量化將成為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，鋁鎂合金將是實現(xiàn)汽車輕量化的首選材料。歐美等發(fā)達國家鋁制專用車的開發(fā)和應(yīng)用已有30多年的歷史，目前鋁制運輸掛車的普及率已經(jīng)達70%。其他專用車輛，如工程車、載貨車等也較普遍的采用鋁鎂合金材料，技術(shù)已經(jīng)成熟，并向標準化、系列化、多樣化發(fā)展。盡管近十年來，我國鋁合金專用車得到不斷的發(fā)展，但總體上仍尚處于起步階段。目前，我國半掛車(廂式半掛車、倉柵半掛車、平板半掛車)社會保有量約300萬多輛，專用車企業(yè)雖有部分品種的鋁合金專用車進入市場，也得到了市場的接受，其鋁合金運輸車產(chǎn)品的市場份額仍然非常小。鋁合金

18、專用車在歐美發(fā)達國家已相當(dāng)普及，但在我國鋁制專用車之所以產(chǎn)銷量小，發(fā)展緩慢，制約的主要因素有以下幾個方面。(1)成本高、價格高。以13m 3軸倉柵半掛車為例對比分析，普通鋼制材料的半掛車價格約為8萬9萬元，而鋁合金材料的整車價格約為19萬20萬元，兩者相差10多萬元，差距較大，用戶接受起來有一定的難度。(2)運輸市場的不確定性。近幾年，隨著國家對超限超載車輛治理的不斷加強，超載現(xiàn)象已明顯好轉(zhuǎn)，但超載現(xiàn)象仍時常存在，加之用戶對新材料、新產(chǎn)品的接受需要一個過程，對采用鋁合金材料的運輸車輛的強度和承載能力存在疑問和顧慮。(3)產(chǎn)業(yè)政策的影響。由于鋁合金專用車和普通鋼制專用車在市場價格上差異較大，鋁合

19、金運輸車輛要想求得快速發(fā)展，需要國家產(chǎn)業(yè)政策的扶持。據(jù)說國家已在研究和制定輕量化運輸車輛的產(chǎn)業(yè)扶持政策，這對專用車行業(yè)將是個利好消息。四、鋁合金專用車具有非常廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景今后一個時期，科技進步更將日新月異，生產(chǎn)要素流動和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的速度將趨于良性循環(huán)，國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源的相互補充，將為新材料、新產(chǎn)品的發(fā)展提供有利的內(nèi)外部環(huán)境。國內(nèi)市場隨著國民經(jīng)濟總量構(gòu)成變化，市場對專用汽車品種的需求格局將相應(yīng)改變。目前，我國每年新增和更新半掛車數(shù)量30萬輛，假設(shè)其中50%為鋁制半掛車，每輛車平均用鋁3t，再加上相關(guān)的掛車鋁制配件，僅此一項每年的用鋁量將遠遠超過50萬t，必將拉動鋁加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)

20、展。由此可以看出，今后專用車制造業(yè)將成為拉動鋁材料產(chǎn)業(yè)不可缺少的支柱性行業(yè)。當(dāng)前，世界汽車工業(yè)正面臨越來越嚴峻的三大課題：能源、環(huán)保和安全。減輕汽車自重以降低能耗，減少環(huán)境污染，提高汽車的燃料經(jīng)濟性，節(jié)約有限資源已成為各大汽車廠最為關(guān)注的焦點。新型鋁合金專用汽車將具有強勁的發(fā)展勢頭。汽車輕量化正是節(jié)約能源的最有效途徑，汽車輕量化的主要途徑有：(1)優(yōu)化車型結(jié)構(gòu)，提升整車結(jié)構(gòu)強度，降低耗材用量。(2)采用輕質(zhì)材料，如鋁合金、陶瓷、塑料、碳纖維復(fù)合材料等。(3)采用計算機進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。如采用有限元分析、局部加強設(shè)計等。(4)采用承載式車身，減薄車身板料厚度等。其中，當(dāng)前汽車輕量化采取主要措施之一就

21、是材料輕質(zhì)化，而鋁鎂合金的大量使用，又是實現(xiàn)車輛輕量化最有效的途徑。根據(jù)歐美專用車市場發(fā)展歷史經(jīng)驗來看，鋁合金運輸車將是今后中國運輸車輛發(fā)展的必然趨勢。國內(nèi)鋁合金專用汽車今后將向以下幾個方面發(fā)展：1、全鋁化。運輸車輛整體全鋁化，主要車身和廂(罐)體采用鋁合金的比例將達到90%以上，鋁制車輛配件的比例也將不斷提高，如半掛車的鋁合金底盤、輪輞、支腿等。2、多品種、多車型。鋁制車輛的車型、品種將不斷豐富，首先將涵蓋罐式車、廂式車系列，并逐步向工程車、載貨車、特種車等產(chǎn)品延伸。3、專業(yè)化、標準化、系列化。鋁合金運輸車輛的生產(chǎn)廠家在今后一個時期將會逐漸增多，在市場逐步穩(wěn)定后，將逐步形成一批專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)

22、，其車型也將向標準化、系列化方向發(fā)展，并最終形成以專業(yè)化生產(chǎn)廠家為中心的產(chǎn)業(yè)基地。三、如何實現(xiàn)汽車50%的輕量化1. 提高鋼板的強度為了減輕車身質(zhì)量，首先提高現(xiàn)有材料的強度，然后才能減少其使用量，其中之一的措施是提高車身骨架中的高強度鋼板的強度。在高強度鋼板中，目前車身骨架中使用最多的是冷沖壓加工的440MPa級和590MPa級鋼板。也有少部分廠家使用780MPa級和980MPa級高強度鋼板。如果采用冷沖壓方式，使用了1.2GPa級鋼板；如果采用熱沖壓和冷拉延方式，使用了1.5GPa級的鋼板。日產(chǎn)汽車公司的戰(zhàn)略曾經(jīng)指出“盡可能地使用鋼鐵件”，于是在北美銷售的Infiniti Q50(日本名稱為

23、skyline)大部分使用了高強度鋼板，見圖1。為了保護碰撞時乘客的安全，高強度鋼板主要應(yīng)用于中間支柱、側(cè)頂蓋等，它們都是1.2GPa級的冷沖壓件，見圖2，并且達到了與980MPa級鋼板同等水平的加工性(延展性)，目前已經(jīng)在中間支柱那樣的車身骨架中得以實現(xiàn)。此外，Q50車還在車身骨架中的其它部位使用了780980MPa級、440590MPa級高強度鋼板，與過去相比，車身質(zhì)量減輕了11kg。圖1 日產(chǎn)Infiniti Q50圖2 高強度鋼板的使用部位某鋼鐵公司的技術(shù)人員說：“把現(xiàn)在的熱沖壓加工的1.5GPa鋼板變成冷沖壓加工將是未來的目標”。面向2025年，據(jù)說在20222023年期間可以實現(xiàn)1

24、.5GPa級冷沖壓模式，2025年以后實現(xiàn)1.8GPa熱沖壓加工模式。2. 鐵和鋁合金的復(fù)合使用僅靠提高鋼鐵的強度，車身輕量化已達到了極限。未來考慮鐵和鋁合金的同時合理應(yīng)用(也就是多種材料的同時運用)。德國戴姆勒汽車公司的新車型“奔馳C級”，白車身表面積中約48%(換算成質(zhì)量約24%)使用了鋁合金。前后面罩、翼子板、車門和頂蓋都是鋁合金件，而車身骨架采用熱沖壓和冷沖壓加工的高強度鋼板或者冷沖壓加工的普通鋼板，見圖3。圖3 C級車鋁合金使用部位對于C級車來說，強度要求高的骨架需要使用高強度鋼板，除外板外，其它部位使用鋁合金。如果使用鋁合金，其位置必須遠離汽車的重心，或者是車體的上部使用。這種高強

25、度鋼板和鋁合金的復(fù)合使用將在2020年以后得以實現(xiàn)，主要應(yīng)用于C級中型車和D級以上大型車。豐田汽車公司2017年以后，計劃在“凌志”車上使用鋁合金。某有色金屬公司的技術(shù)人員說：“2025年前車身上部將全部使用鋁合金材料”。2025年以后，一部分平臺也將使用鋁合金。雖然車身骨架一般都使用高強度鋼板，但是為了吸收碰撞能量，平臺的前后部位也將使用鋁合金。3. 使用熱可塑CFRP(碳纖維增強復(fù)合材料)盡管同時復(fù)合使用了鋼鐵和鋁合金，但是車身的進一步輕量化還是有極限的。如果輕量化30%，通過復(fù)合使用鐵和鋁合金可以實現(xiàn)；如果輕量化50%，必須使用更輕的高強度材料，只有復(fù)合使用鐵、鋁合金和CFRP才能實現(xiàn)。

26、德國寶馬汽車公司2014年4月在日本發(fā)布了一款電動汽車i3，售價500萬日元，首次采用了CFRP，主要應(yīng)用部位在車身上部，稱為“生活模塊”；鋁合金主要應(yīng)用于車身下部，稱為“驅(qū)動模塊”，見圖4。圖4 寶馬汽車公司i3車體構(gòu)造通過鋁合金和CFRP的有效組合，與同級別的汽油車相比，減輕質(zhì)量大約140kg。據(jù)說，2020年以后500萬日元級別的車將采用CFRP。但是，要想把CFRP做成零部件，i3車盡管使用了RTM(樹脂傳遞模塑成型)技術(shù)，成形時間也需要花5分鐘以上。目的是把熱固化性好的環(huán)氧樹脂應(yīng)用于樹脂粘結(jié)劑中去。要想在量產(chǎn)車中運用，成形時間必須控制在1分鐘左右。為了使CFRP部件在1分鐘內(nèi)完全成形

27、，必須在粘結(jié)劑樹脂中使用熱可塑性樹脂。帝人公司與通用汽車公司共同開發(fā)了熱可塑性CFRP，并把該CFRP用于試制的汽車骨架上，見圖5。粘結(jié)劑樹脂中含有PA(聚酰胺)和PP(聚丙烯)樹脂。圖5 熱可塑性CFRP試制車關(guān)于1分鐘可使熱可塑性CFRP成形的技術(shù)，以東京大學(xué)項目組為主也展開了研究；與此同時，在日本NEDO(新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu))的推進項目中，成立了以三菱纖維公司和東洋紡織組為主的項目組和以東萊(TORAY)公司為主的項目組，正在開發(fā)連續(xù)與非連續(xù)的碳纖維毛坯。名古屋大學(xué)針對經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)部的研究項目，成立了“國際復(fù)合材料研究中心”，以2020年進入實際運用為目標展開研究。熱可塑性CFRP可

28、以運用于貨箱隔板、地板、側(cè)圍板和發(fā)動機等結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的部件中，據(jù)說2020年以后這些部件將被實際運用。4. 生產(chǎn)線下線涂裝CFRP以外的樹脂部件以輕型車和微型車為主正在普及使用。大發(fā)汽車公司2014年6月發(fā)布的新車型COPEN的車身外板由13個樹脂部件構(gòu)成，其中，頂蓋和后車窗除外，其它的11個部件可以更換，見圖6。這些部件都是下線后涂裝的，然后用螺栓固定在車體上。圖6 COPEN車樹脂外板件馬自達汽車公司與三菱化學(xué)公司共同開發(fā)了生物工程塑料，不需要涂裝就可以用于外裝部件上。生物材料的自然著色效果超過了涂裝之后的ABS傳統(tǒng)樹脂的質(zhì)感(可以深層次調(diào)色，并且光滑性如鏡面一樣)，見圖7。該公司采用該樹

29、脂制作的內(nèi)裝和外裝部件將在2015年發(fā)布的新款運動跑車(ROADSTER)中采用，隨后依次在量產(chǎn)車上采用。圖7 由生物材料制作的樹脂中間支柱2020年以后如果普及使用下線涂裝樹脂和本身不需要涂裝的樹脂的話，外板涂裝工藝就會從汽車裝配線上消失。另外，2025年如果實現(xiàn)了汽車無人駕駛的話，由于首先解決了汽車之間不會碰撞的問題，所以車身骨架結(jié)構(gòu)將變得更加簡單。四、國產(chǎn)載重卡車輕量化發(fā)展趨勢淺析卡車行業(yè)因為混合動力、電動和燃料電池等新能源汽車技術(shù)的應(yīng)用困難重重和前景不明，故輕量化成為目前重卡行業(yè)節(jié)能減排最現(xiàn)實而又最有效的技術(shù)措施。隨著中國經(jīng)濟發(fā)展及城市化進程的加快，低碳生活的逐步樹立和深入人心，節(jié)能減

30、排、綠色環(huán)保政策法規(guī)的逐步建立和實施,資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設(shè)步伐的加快，汽車節(jié)能已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一項關(guān)鍵性研究課題，具體表現(xiàn)在國內(nèi)物流整體向“高效率、高科技、高環(huán)保”方向發(fā)展。汽車輕量化是社會整體水平提升、運輸效率提升的體現(xiàn)。減輕汽車自身重量是提高汽車燃油經(jīng)濟性、降低汽車CO2排放的有效措施之一。尤其在卡車行業(yè)因為混合動力、電動和燃料電池等新能源汽車技術(shù)的應(yīng)用困難重重和前景不明，故輕量化成為目前重卡行業(yè)節(jié)能減排最現(xiàn)實而又最有效的技術(shù)措施。實現(xiàn)卡車的輕量化是一個優(yōu)化車輛設(shè)計結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工程，它涉及整車、發(fā)動機、懸架等各個領(lǐng)域，甚至包括新材料以及新技術(shù)的應(yīng)用。從基礎(chǔ)設(shè)計上通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)及

31、合理使用新材料、新技術(shù)，在不降低承載能力前提下實現(xiàn)的整體輕量化。汽車車身約占汽車總重量的30%，空載情況下，約70%的油耗用在車身重量上。汽車重量每降低100公斤，每百公里就可節(jié)油0.61.0升。若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高8%10%；若滾動阻力減少10%，燃油效率可提高5%；若車橋、變速器等裝置的傳動效率提高10%，燃油效率可提高7%。因此，在中國式計重收費和“亂收費亂罰款超載治理”情況下，一輛輕量化卡車對于整車的燃油經(jīng)濟性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都有實際重要性，載貨車卡車輕量化已經(jīng)形成發(fā)展大趨勢。然而在此情況下，對有些卡車生產(chǎn)企業(yè)來說，所謂“輕量化”還是個偷換概念過程，如在

32、技術(shù)還達不到要求的情況下，通過減少鋼板厚度、減少配件數(shù)量等等偷工減料，表面看是實現(xiàn)了輕量化，但卻越過了安全底線，更何談輕量化。與此同時，在亂罰款亂收費治理超載問題得不到解決的情況下，載貨車的輕量化必定要走入誤區(qū)。在市場競爭因素的綜合作用下，誰能夠在保障質(zhì)量的前提下有效地降低卡車自重，實現(xiàn)輕量化，將是未來各大車企搶奪市場的制高點。現(xiàn)從各卡車廠商推出的新產(chǎn)品來看，復(fù)合材料在整車所用材料中的比例逐漸提高，大量使用復(fù)合材料是必然的趨勢。在實現(xiàn)輕量化的設(shè)計途徑上，一是優(yōu)化車輛結(jié)構(gòu)，二是在優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新材料。前者屬于低級階段，后者屬于高級階段。自重成為選車的主要的因素。即使價格稍高，自重輕的卡

33、車也會成為客戶的首選。因為自重輕的卡車不僅拉得多跑得快還省油，所以更受歡迎。一、輕型卡車輕量化發(fā)展趨勢我國輕卡在產(chǎn)品 技術(shù)方面發(fā)展的趨勢主要在以下幾個方面：第一，節(jié)能技術(shù)，用車經(jīng)濟性是客戶和國家最直接可獲利和可感知的性能；第二，安全性，包括主動安全和被動安全，這是必過的門檻；第三，低公害，包括排放標準要求的不斷提高，減振降噪等，也是必須過的門檻；第四，功能性，包括容載量，動力性，可靠性、耐久性，駕駛、裝卸、維修方便性，乘坐舒適性，這些都是競爭的因素；第五，電子控制、車聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的應(yīng)用；第六輕卡制造技術(shù)發(fā)展的主要趨勢為新材料應(yīng)用、新工藝、新流程、新裝備、新工具等。此外，從近三年可以看出：輕卡的

34、增量結(jié)構(gòu)將會發(fā)生明顯變化，輕卡正向高技術(shù)方向發(fā)展，新材料、輕量化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)智能化、舒適化、功能多元化、乘用車化和人性化方向發(fā)展，主要體現(xiàn)為低噪聲、安全可靠、皮實耐用、維修便捷、節(jié)能低排放、多功能以及新能源的使用。從輕卡產(chǎn)品發(fā)展趨勢上看：1、在動力系統(tǒng)設(shè)計上，已普遍采用增壓中冷裝置與高壓共軌，優(yōu)化改善了燃燒性能，使發(fā)動機的性能與燃料經(jīng)濟性得到很大的提高，這提高了發(fā)動機與整車的匹配性，使得車輛的動力輸出更為強勁、加速性好，又符合了國家的對柴油機型發(fā)動機的排放標準。動力公司如康明斯、索菲姆、菲亞特、曼恩、納威斯達等發(fā)動機，均采用電控渦輪增壓高壓共軌發(fā)動機、燃油與燃燒優(yōu)化、智能電控、排放處理、濾清

35、系統(tǒng)五大等核心領(lǐng)先技術(shù)。此外，重型發(fā)動機延伸至中輕卡，如中國重汽集團杭發(fā)公司首臺MC05發(fā)動機直列四缸、水冷、四沖程、增壓中冷、高壓共軌發(fā)動機。動力系統(tǒng)采用電控渦輪增壓成趨勢，是自主動力最強、重量最輕、體積最小的發(fā)動機，可滿足國排放標準，同時具備升級到歐、歐排放潛力的發(fā)動機，成為市場競爭的利器。如奇瑞開瑞綠卡搭載全新設(shè)計輕質(zhì)量缸體、缸蓋的美國康明斯ISF2.8發(fā)動機，沒有缸套，最終形成的總成干重僅為214kg，并配上全鋁合金殼體的德國ZF變速箱，不僅重量輕，而且強度非常高。2、駕駛室造型設(shè)計上， 輕卡窄體、中體、寬體及雙排、排半、單排駕駛室更趨勢于乘用車化前臉造型更趨向于立體動感凌厲，整體顯得

36、更加大氣厚重。前大燈組更加飽滿犀利，吸納歐美鋼性線條元素，轉(zhuǎn)角處保持日系車圓潤飽滿基因。緩沖裝置采用乘用車型或分斷式吸能緩沖保險杠。此外，整車可翻轉(zhuǎn)液壓駕駛室懸置、隔音、隔熱減震材料等細節(jié)品質(zhì)上，都提供了堪比轎車的品質(zhì)呈現(xiàn)。3、功能性設(shè)計上，集成電子油門、助力轉(zhuǎn)向、離合助力、電動空調(diào)、電動車窗等轎車化舒適配置，靠攏乘用車標準。如液壓減震座椅、定速巡航等多項轎車化配置。 ABS制動防抱死系統(tǒng)，感載比例閥加排氣蝶閥制動為標準配置設(shè)計，其優(yōu)化獨立儲氣單元，包括干燥器，四回路保護閥，螺旋冷卻管，多彩色管路等系統(tǒng)。4、車身車架設(shè)計上，在車型設(shè)計上，寬（窄）體駕駛室、長（短）軸矩、長（短）車身、加強型底盤

37、、大動力、高速重載與車聯(lián)網(wǎng)等，已經(jīng)成為輕卡研發(fā)的大趨勢與未來市場的主流產(chǎn)品。采用高強度的鉚接大梁和抗腐蝕車架等等，這些新設(shè)計可以有效增強車輛的輕量化和高速行駛中的穩(wěn)定性與安全性。此外，摒棄傳統(tǒng)的鋼板材質(zhì)，采用全新設(shè)計的竹膠板與鋼制外板相螺接的新式鋼制/膠木結(jié)構(gòu)貨箱，在實現(xiàn)輕量化的同時也確保了承載力。二、中重型卡車輕量化發(fā)展趨勢1、采用單層車架大梁相比鋼板彈簧，車架的重量更大，有效減輕車架重量，將會大大的減輕整車的整備質(zhì)量。隨著設(shè)計水平、制造工藝的提高，材料性能的提高，單層車架在標準載荷的工況下是完全可以勝任的。2、采用變截面少片簧結(jié)構(gòu)板簧變截面少片簧是由幾片縱向方向上變截面的板簧組成的，不但可

38、以減輕重量，還可以通過減少板簧間的摩擦而提高駕乘的舒適性、延長使用壽命。另外采用橡膠懸掛或者空氣懸掛也可以減輕懸掛系統(tǒng)的重量。3、使用復(fù)合材料駕駛室是采用復(fù)合材料最多的總成，尤其是外覆蓋件：前面板、包角板、翼子板、保險杠，甚至頂蓋，都使用了大量的復(fù)合材料。這樣一方面有效的減輕了整車重量，另外一方面由于復(fù)合材料成形性好，造型結(jié)構(gòu)上較金屬沖壓件可以更復(fù)雜、更加美觀、尺寸更加精確。目前國產(chǎn)重卡仍偏好全鋼結(jié)構(gòu)的駕駛室結(jié)構(gòu)，這主要和中國重卡的惡劣工作環(huán)境有關(guān)。從近年來各重卡廠商推出的新產(chǎn)品來看，復(fù)合材料在整車所用材料中的比例逐漸提高，大量使用復(fù)合材料已成為一種必然發(fā)展趨勢。4、使用鋁合金材料鋁合金比鋼材

39、密度小，因此在一些復(fù)合材料無法替代的部位，使用鋁合金材料，包括鈑金件和鑄造件。鋁合金鈑金件最有代表性的就是油箱，油箱采用鋁合金材料，不但自重減輕，而且油箱內(nèi)不易生銹，免除定期清洗的麻煩。車身也可以采用鋁合金代替冷軋鋼板。輪輞、發(fā)動機機體、變速器機體等，也可以大量采用鋁合金鑄造，可以在保證有足夠強度、剛度的同時，最大限度的減輕重量。5、使用高強度鋼材使用高強度鋼板，可以減薄鋼板厚度，從而減輕重量。歐美重卡，重卡使用的鋼材幾乎100%是高強鋼。以前國產(chǎn)重卡采用高強度鋼板的比例較少，最近幾年逐漸廣泛使用，甚至自卸車的車廂都開始使用高強度鋼板，以提高廂體強度、減輕自重。6、使用拼焊板駕駛室由鋼板沖壓焊

40、接而成，由于各部位的結(jié)構(gòu)和受力情況不同，因此不同部位的鈑金件也會采用不同牌號的鋼板，一輛重卡的駕駛室可能采用幾十種不同牌號、不同厚度的鋼板。然而隨著CAE技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過模擬實驗和分析，可以計算出同一個鈑金件的不同部位的受力情況，為了減輕一些零件局部的不必要厚度，激光拼焊技術(shù)應(yīng)運而生。激光拼焊技術(shù)是將經(jīng)不同表面處理、不同鋼種、不同厚度的兩塊或多塊鋼板通過激光焊接方法，自由組合成為一塊鋼板。7、采用鑄造件。傳統(tǒng)的沖焊結(jié)構(gòu)零件，由于材料和制造工藝的限制，各部位只能是等厚度的，為了確保零件的整體強度和剛度，沖焊件往往都比較厚重。 結(jié)構(gòu)件可以通過有限元軟件進行CAE分析，對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，根據(jù)各部位的受

41、力情況設(shè)計成復(fù)雜的變厚度、變截面的結(jié)構(gòu)，在保證有足夠強度的前提下最大限度的削減不必要的局部厚度，從而大大減輕零件重量。8、采用真空輪胎和超寬輪胎。采用真空胎和超寬輪胎也能在一定程度上降低自重。與傳統(tǒng)輪胎相比，真空胎不但減少了內(nèi)胎，輪輞的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)減少了，整車全部換成真空胎，行駛阻力小，能夠在一定程度上降低油耗。重卡的驅(qū)動輪一般都用雙輪胎，如果改為超寬單輪胎，不但能夠減少輪胎數(shù)量，還能減少輪輞的數(shù)量。另外超寬單輪胎的接地面積不比雙輪胎小，除了能夠降低自重外，還可以提高行駛穩(wěn)定性、避免雙輪胎的“吃胎”現(xiàn)象。 此外，真空胎在輪胎穿孔的情況下，胎壓不會急劇下降，完全能繼續(xù)行駛，大大提高了高速行駛的安全

42、性，而新式鋼制/膠木結(jié)構(gòu)貨箱具有耐磨、耐腐蝕、減震和抗震功能，對于外來碰撞所造成的變形能自動修復(fù)，運送精密儀器和易碎貨物更安全。9、整合零件功能、減少零件數(shù)量整合所有零件功能、將多個零部件集成，實現(xiàn)零部件的多功能，減少零件數(shù)量，使其結(jié)構(gòu)更加緊湊，也可以在一定程度上減輕整車重量。例如：將油箱和工作臺踏板結(jié)合，將油箱與SCR的尿素罐結(jié)合等。五、實現(xiàn)汽車輕量化的途徑今天汽車賴以“生存”的汽油燃料提取自石油，它的儲量正在日益減少，但人們也未必會因此在燃油上花費高價，因為到2025年，汽車的平均燃效將達到50英里/加侖。不過，汽車本身的油耗并不會自動下降，這都是靠著工程師開發(fā)的新技術(shù)而實現(xiàn)。那么，提升汽

43、車燃效或者說降低油耗的方式有哪些？目前看來，輕量化是最有效的手段之一，據(jù)悉，汽車每減輕10%的重量將降低油耗6-7%。汽車行業(yè)在輕量化技術(shù)上的進展也是有目共睹，從30年前一輛普通轎車的4500磅（2041千克）的平均重量降低至現(xiàn)在的3000磅（1361千克）左右。“輕量化”只是一個寬泛的概念，它設(shè)計到結(jié)構(gòu)、材料、布局等等方面，本文將總結(jié)5項能夠讓汽車變得更輕的技術(shù)。1、輪轂電機汽車中最占重量的是什么部件？毋庸置疑，顯然是發(fā)動機。發(fā)動機缸體、活塞、曲軸等各種組件均由剛強度材料制成。它們需要經(jīng)受住發(fā)動機運行時的高壓與高溫。而其缺陷在于這些組件的重量非常大，一輛普通乘用車的發(fā)動機至少重幾百磅。當(dāng)汽車

44、行駛時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)動能量由變速箱傳遞兩個或四個車輪上，實現(xiàn)這個過程則還需要傳動軸以及更多的零部件，同樣會增加汽車的重量。而若采用輪轂電機的布局，則可以省去動力總成中的大部分組件，例如發(fā)動機與變速箱。輪轂電機直接安裝在車輪內(nèi)部。米其林和汽車公司Venturi在2010年合作推出了一款Venturi Volage概念車，其中就采用了輪轂電機方案，米其林將其稱為主動輪系統(tǒng)（Active Wheel System）。該系統(tǒng)的強大之處在于，車輪內(nèi)不僅有電機，甚至連電子制動系統(tǒng)、主動懸架系統(tǒng)也都包含在內(nèi)。2、塑料材質(zhì)塑料在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見?，F(xiàn)在，研究者正在通過各種方法令塑料的應(yīng)用變得更廣泛，同時使其

45、強度變得更高以在更極端的環(huán)境下適用。美國Polimotor研制的塑料發(fā)動機材質(zhì)比傳統(tǒng)全金屬發(fā)動機重量要輕30%。除了發(fā)動機以外，我們還能在汽車內(nèi)飾中見到它，例如車內(nèi)飾板、中控臺面板甚至是車外的前后保險杠、側(cè)裙、側(cè)視鏡外罩等。全世界每年約有250萬噸的塑料水瓶被遺棄，現(xiàn)代QarmaQ概念車的車身則是從這些廢棄塑料瓶中進行提取而得。將來某一天，當(dāng)你看到一輛由塑料制成的汽車時請不要驚訝。3、碳纖維碳纖維對于汽車行業(yè)來說并不陌生，它一開始應(yīng)用于航天飛機中，接著在賽車中應(yīng)用，令他們再賽道上擁有更靈活的身姿。而現(xiàn)在，我們在一些高端汽車中也已經(jīng)能見到它們的身影，例如寶馬i3。這類材料的強度與鋼材相同，但重量

46、僅為其一半，為鋁材的70%。其結(jié)構(gòu)與玻璃纖維類似，但強度卻遠遠高于后者。那么為何我們目前僅能在極少數(shù)的車中看到這類材料呢？原因是成本過高，具體表現(xiàn)為生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)工藝復(fù)雜。雷克薩斯、寶馬、三菱等眾多車企如今都在進行廣泛的研究，試圖找出降低碳纖維生產(chǎn)成本的方法，使其能夠真正令汽車受益。寶馬集團多年前就在其車輛上應(yīng)用了復(fù)合材料和碳纖維織物。M系列車型的屋頂采用了赫氏公司的HexForce NC2碳纖維增強材料，擁有無卷曲產(chǎn)品專利制造技術(shù)，該技術(shù)使用單向帶滿足產(chǎn)品所需的強度和剛度。雷克薩斯的工程師將來自豐田汽車公司的傳統(tǒng)編織方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫艿娜S碳纖維編織法，既有利于更精確的質(zhì)量控制，又為此項工程技

47、術(shù)在未來產(chǎn)品中的應(yīng)用打下了堅實基礎(chǔ)。4、小型化汽車電池對于混合動力甚至純電動車來說，有什么辦法能夠?qū)ζ溥M行減重呢？許多車企的做法是從提供驅(qū)動能量的電池著手。最早的時候，人們利用鉛酸電池為電動車供電，原因在于它的電極材料容易獲得，制造簡便。隨著技術(shù)進步，鎳氫電池誕生，它相比鉛酸電池來的更輕，并且容量也更大，在混動車中有廣泛應(yīng)用。而隨著燃效與環(huán)保法規(guī)收緊，車企希望通過電動車來達到最新的標準，那么，即便鎳氫電池的大容量也已無法達標。鎳氫電池的能量密度與相對應(yīng)重量的石化燃料能量密度無法比擬。此時鋰電池的身影逐漸映入工程師的眼簾，其由于高能量密度的特性被視為更有潛力的電池種類。不過其缺點在于，長時間暴露

48、在高溫下容易起火甚至爆炸。雖然發(fā)生此類情景的概率不高，但在汽車這類產(chǎn)品中，一次起火事故足以阻礙其發(fā)展。美國麻省理工學(xué)院的研究者正在試圖通過替換電極材料來提升鋰電池的穩(wěn)定性。從目前看來，鋰電池仍會在很長一段時間內(nèi)作為電動車的首選動力源。5、線控系統(tǒng)提到電氣化車輛（electric vehicle），人們自然而然就會想到依靠電機驅(qū)動車輪。而電氣化車輛的另一層含義在于傳統(tǒng)車內(nèi)機械系統(tǒng)被電子線束系統(tǒng)所替代，電子線束系統(tǒng)比傳統(tǒng)機械部件要輕的多。汽車行業(yè)提出的“x-by-wire”指的就是線控傳動、線控制動、線控轉(zhuǎn)向等系統(tǒng)的總稱。除了能夠減輕重量之外，線控系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于可以提升操控精確度。線控技術(shù)最先

49、用于戰(zhàn)斗機，一度成為了F16戰(zhàn)斗機的標配。隨后逐漸沿用至商用飛機，最后也出現(xiàn)在了汽車上。線控系統(tǒng)占據(jù)車內(nèi)的空間更小，意味著設(shè)計是有更多的設(shè)計自由度，車艙內(nèi)的空間也能更寬裕。然而，并不是每個人都喜歡電氣化程度更高的系統(tǒng)，他們擔(dān)心汽車會像今天的電腦一樣發(fā)生軟件錯誤。實際上，這樣的擔(dān)心是多余的，因為即便是機械系統(tǒng)，它同樣有其特定的問題，例如磨損、腐蝕、斷裂等等。隨著時間的推移與應(yīng)用率的提高，人們最終會接受這項目前來說還有些“不靠譜”的技術(shù)。六、現(xiàn)在是發(fā)展汽車輕量化最好時代 需要車企共同努力從汽車設(shè)計本身而言，無論是設(shè)計、材料、工藝還是制造環(huán)節(jié)，都在強調(diào)輕量化，現(xiàn)在是發(fā)展輕量化最好的時代。汽車輕量化是

50、汽車全產(chǎn)業(yè)鏈共同的事情，需要汽車企業(yè)努力，還需要行業(yè)聯(lián)盟和政府的支持。不久前，我國的千噸級T700碳纖維試生產(chǎn)線開始運轉(zhuǎn)，長期以來高度依賴進口的高性能碳纖維在我國實現(xiàn)了自主化制備，其產(chǎn)品不僅有望替代進口，而且生產(chǎn)成本具有國際競爭力，大規(guī)模國內(nèi)商業(yè)運用在即。如此，包括碳纖維在內(nèi)的高性能纖維對汽車等運輸工具的減排降耗的貢獻或許將得以實現(xiàn)。近年來，各大車企爭相布局新能源汽車，行業(yè)競爭日益激烈。而對汽車實現(xiàn)輕量化，將有助于部分企業(yè)取得先發(fā)優(yōu)勢。要實現(xiàn)輕量化，高強度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料等都是目前比較好的選擇，而作為節(jié)能和新能源汽車的核心技術(shù)，每項材料又各有優(yōu)勢與技術(shù)難點。輕量化最好的發(fā)展時代從汽車設(shè)計本身而言，無論是設(shè)計、材料、工藝還是制造環(huán)節(jié)，都在強調(diào)輕量化，現(xiàn)在是發(fā)展輕量化最好的時代。輕量化在這個時代提出