2022年中國汽車輕量化市場調(diào)研

年中國汽車輕量化市場調(diào)研

為了應對迫切的全球氣候變溫和能源危機，節(jié)能減排——已經(jīng)成為全球汽車企業(yè)的集體課題。

下半年中國汽車工業(yè)協(xié)會完成的一份未公開的調(diào)查報告，對國內(nèi)上百款在銷車型進行了輕量化和油耗測試。結果顯示，自主品牌與合資品牌，歐美品牌和日本品牌之間，差距明顯。在人人都說自己是“節(jié)油王”的汽車市場，這份報告給出了詳細的答案和將來的趨勢。

輕量化的結構設計和分析，是目前國內(nèi)外輕量化技術中進展最快的。汽車消費者對車輛平安性的要求越來越高，然而整個社會對于環(huán)保節(jié)能的呼聲也越來越高，汽車制造商們不得不因此而尋求更結實、更輕薄的造車原料。

目前歐洲大型汽車制造商正在進行“超輕型汽車”工程，在穩(wěn)定價格的基礎上，減輕車重30%。歐洲超輕型制車體的設計中，高強度鋼占比例超過80%。

在新能源路線遲遲不清楚的形勢下，輕量化已經(jīng)成為全球主流汽車企業(yè)，應對低油耗的折中路線。而且留給中國的時間已經(jīng)不多。

全球標準下的中國壓力

當中國以超過1000萬輛的銷量成為全球第一大汽車市場后，無論外部輿論是否激烈，與能源、氣候相關的責任壓力，其實已經(jīng)向國家相關部門襲來。

2022年5月，美國總統(tǒng)奧巴馬公布了一項汽車節(jié)能減排最新方案，目標是到2022年，美國國內(nèi)生產(chǎn)的客車和輕型卡車百公里油耗不超過6.62升，二氧化碳排放比現(xiàn)在削減1/3。這項方案2022年開頭實施，將使美國在2022年到2022年削減使用原油18億桶，溫室氣體排放量將削減9億立方。

早在1998年3月，國際鋼協(xié)就開頭在全球?qū)嵤︰ISAB-AVC方案，從整體上討論開發(fā)新一代鋼鐵材料汽車結構(車身、掩蓋件、懸掛系統(tǒng)、發(fā)動機支架及全部與結構、平安相關的部件)。世界各大鋁業(yè)公司同時也結成聯(lián)盟，如美國汽車材料合作伙伴(USAMP)

影響美國最深的當屬“平均燃油率標準”(CAFE)和“新一代汽車共同開發(fā)方案”(PNGV)。PNGV方案于1993年開頭實施，政府每年投資2億美元，主要用于家庭用車的減重。近十幾年來，美國國家標準始終在加碼。

和美國類似的是，歐洲和日本不僅在減耗排放方面推行了相關政策，而且對廢舊車輛回收也作出了嚴格規(guī)定。如日本2022年規(guī)劃由拋棄型進入循環(huán)型的社會進展模式，推行全回收或零廢棄的觀念。其實2022年以前，日本已有相關法令推行綠色設計及綠色選購。

通過一系列法規(guī)刺激，歐美汽車企業(yè)制造的產(chǎn)品，重量同過去相比減輕了20%-26%，估計將來10年內(nèi)，轎車平均重量還將連續(xù)減輕20%。特殊是鋁合金、鎂合金、工程塑料、復合材料和高強度鋼、超高強度鋼等輕量化材料的開發(fā)與應用，在汽車輕量化過程中將被廣泛采納。

歐美和日本等汽車消費大國在排放標準上，口袋正在越收越緊。為了應對迫切的全球氣候變溫和能源危機，節(jié)能減排，已經(jīng)成為全球汽車企業(yè)的集體課題。在新能源路線遲遲不清楚的形勢下，輕量化已經(jīng)成為全球主流汽車企業(yè)的主要折中路線。

輕量化1%油耗降低0.7%

事實上，在節(jié)能減排上，留給中國汽車企業(yè)的時間已經(jīng)不多。來自中汽協(xié)的調(diào)查顯示，我國國產(chǎn)轎車品牌與國外同類車在高強度鋼比例和碰撞平安性方面存在較大差距，我國的自主品牌轎車較國外同類車重8%-10%，碰撞平安性差好幾個星級。

中汽協(xié)發(fā)布的關于《汽車輕量化意義》的報告中指出：對汽車總體結構進行分析和優(yōu)化，實現(xiàn)對汽車零部件的精簡、整體化和輕質(zhì)化；發(fā)動機輕量化；變速器輕量化；懸架輕量化；車身輕量化和附件輕量化是當前實現(xiàn)整車輕量化的六個方面。

汽車輕量化對于節(jié)省能源、削減廢氣排放非常重要。討論顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽車整備質(zhì)量。每削減100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升，汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。而在駕駛方面，汽車輕量化后加速性提高，車輛掌握穩(wěn)定性、噪音、振動方面也均有改善。從碰撞平安性考慮，碰撞時慣性小，制動距離減小。此外車輛每減重100公斤，二氧化碳排放可削減約5克/公里。

國內(nèi)外很多企業(yè)，對于汽車輕量化的設計，已經(jīng)融合到了汽車設計的前期。包括鋁、鎂、高強度鋼、復合材料、塑料等輕質(zhì)材料在汽車上的應用，與結構設計以及相應的裝配、制造、防腐、連接等工藝的討論應用融為一體，能直接使汽車輕量化并降低油耗。

今年年初的底特律車展中，豐田表示除了加大產(chǎn)品線內(nèi)混合動力車型的比例之外，也方案對車輛側邊及車頂進行輕量設計(采納輕磅鍍錫薄鋼板)，并將之視為提升車輛節(jié)油力量的重要關鍵。

鋼鐵生產(chǎn)廠商Arcelor-Mittal、RobertBoschGmbH與諮詢公司ArthurD.Little的分析得出一個發(fā)人深省的結論：僅僅減輕車身重量就能節(jié)約約5%的燃油。只需在每輛車上增加212歐元(約為280美元)的成本以購買高強度鋼材，比加裝任何形式的混合動力系統(tǒng)的油耗表現(xiàn)都要更低。

輕量化比新能源更現(xiàn)實

“我很贊成輕量化，的確從節(jié)能環(huán)保的角度看，可以說，這比新能源來得更現(xiàn)實一些?！碧氐赜懻搨鹘y(tǒng)發(fā)動機的原福特專家楊嘉林認為。但是他同時提示，與提高發(fā)動機的性能改善油耗相比，汽車輕量化對材料的要求極其高。

譬如，F(xiàn)1賽車重量僅有600公斤左右，環(huán)路速度卻可達400公里/小時，這是用高科技材料堆起來的。所以輕量化競爭，與其說是一場汽車節(jié)能減排的競爭，不如說更是一場汽車原材料的競爭。

“目前世界上廣泛通過進一步提高合金鋼、彈簧鋼、不銹鋼等鋼種的比強度和比剛度，以及粉末冶金配件具有的多孔密度低、精度高、成本低等特點，來作為汽車輕量化的措施?！?/p>

一汽馬自達銷售公司總經(jīng)理于洪江透露，高強度鋼是目前解決輕量化最現(xiàn)實的手段，“采納高強度鋼板，在等強度設計條件下可以削減板厚及重量?！?/p>

睿翼是一汽馬自達的最新產(chǎn)品，在中汽協(xié)調(diào)查報告中，該車型在2.0排量車型中整車重量最輕。于洪江透露，睿翼局部采納的高強度鋼板最高強度達1480兆帕，之前只有航天飛行器才采納，完全能達到C-NCAP碰撞5星。

和睿翼一樣，輕量化帶來的低油耗，已經(jīng)越來越多被日系品牌重視。在中汽協(xié)報告中，空間和油耗比排名第一的中級車是第八代雅閣，和第七代產(chǎn)品相比，高強度鋼采納達到了40%。

奧迪A8是大型豪華轎車，但它的整車質(zhì)量僅相當于一輛中型轎車。奧迪A8鋁合金框架支撐著全鋁合金車身的創(chuàng)新技術被稱為“ASF”(audispaceframe)——即奧迪空間框架技術，ASF車身結構由擠壓的鋁部件及壓鑄件組成。奧迪全鋁車身與比它重60%的鋼質(zhì)車身進行了碰撞對比試驗，結果全鋁車身竟達到了相等的平安指標。

廠家們也在不斷進行新的研發(fā)，除了廣泛采納的是基于新材料加工技術的輕量化結構用材，還采納塑料、復合材料等。馬自達傳動軸已經(jīng)采納高強度低重量的碳纖維材料，后備箱采納一體式并由高強度樹脂做成，保證了強度并極大地降低了重量。

有專家指出，事實上汽車輕量化后，加速性提高，車輛掌握穩(wěn)定性、噪音、振動方面的改善；從碰撞平安性考慮，碰撞時慣性小，制動距離減小等，都是廠家在追求的目標。

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