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中外专家扬州共话汽车轻量化——减重节能,轻车易过万重山

浏览次数:80 发布日期:2019-10-14

在日益提倡环保、节能的今天,汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。据统计,汽车车身约占总重量的30%,空载时约70%的油耗用在车身质量上,所以车身轻量化是汽车“减肥”的关键。

“这是用在汽车上的前防撞梁,现在汽车要朝着安全且节能减排的方向发展,核心就是轻量化,汽车自身减重,钢板就需要变薄,同时强度还不能减弱。”在河北唐钢的展区内,现场负责人指着一个已经变形的前防撞梁模型告诉记者,汽车碰撞产生的能量通过钢板前半截的变形来吸收,后半截完好无损,能够有效保护驾驶舱的安全。“减了重,不仅跑得远,而且更安全、环保、节能。”

展会现场一组宣传组图提示,车身重量与排放有一定联系,车辆质量每下降100kg,百公里油耗降低0.3-0.6升。同样,在新能源汽车领域,如果纯电动汽车整车重量能降低10%,那么平均续航里程将会增加5%-8%。

专家介绍,汽车轻量化,首先想到的就是使用重量轻、强度高的新材料,比如铝合金、镁合金、碳纤维和工程塑料等。耳熟能详的就是铝合金,目前绝大多数新产品都会使用。铝的重量只有铁的1/3,并且回收利用率高,汽车中的铝有85%是可以回收的,是铁的两倍。1990年,本田推出的NSX跑车是世界上最早量产的使用全铝车身的车型。现在很多厂家会使用高强度钢板,在同等情况下可以做到更薄更轻,这些材料就是在普通钢中加入一些稀有金属的合金,对加工工艺要求更高。

“先进结构材料是未来高效汽车设计的重要基础。迄今为止,各种汽车里面使用的材料还是以金属材料为主。要大幅度降低汽车重量、提高汽车能源效率,最主要的问题是如何解决强度和韧性两个互相矛盾的问题。”香港城市大学副校长、法国国家技术科学院院士吕坚告诉记者,香港城市大学先进结构材料中心最近在做各种类型纳米结构钢,一般汽车钢板都是1-1.5毫米厚的钢板,如果进行纳米处理,可大幅度提高材料的强韧性。

中国汽车工程学会常务副理事长张进华表示,目前,我国轻量化技术已取得长足进步,在某些方面达到了国际先进水平。例如宝钢全球首发铝硅镀层热成形钢激光焊接新技术、鞍钢全球首发轻质双相钢等。

针对目前在材料研究方面的短板,中国工程院院士、宝钢股份中央研究院武汉分院院长毛新平表示,主要问题是基础研究薄弱、原创技术实现产业化的不多、转化率不高。他提出,一方面社会各界应该重视基础研究,加大投入和创新力度,另一方面采用产学研相结合的方式,建立良好的有利于科研成果实现产业化的机制。

有了更先进的轻量化材料,再用上更先进的制造工艺,进一步降低车重,还需要在设计环节上想办法。汽车结构非常复杂,最优化的设计可以减少很多不必要的东西,对减轻汽车的重量作用巨大。如今计算机辅助设计、计算机辅助工程以及3D打印等技术,为更优化的结构设计提供了可能。

中国汽车工程学会发布的1.0版《节能与新能源汽车技术路线图》,描绘我国汽车产业技术未来15年的发展蓝图,而汽车轻量化正是路线图规划的七大领域之一,其发展目标为:到2020年、2025年、2030年整车比2015年分别减重10%、20%、35%。

“轻量化是汽车行业永恒的主题,要实现轻量化必须创新。”中国汽车工程学会名誉理事长付于武介绍,汽车轻量化真正要达到世界先进水平,就要打通创新链,使产学研深度跨界融合。当前,汽车正站在轻量化技术的风口,“轻装”前行,未来可期。

记者 李 源 实习生 李鑫津

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