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重新认知汽车轻量化 赶超世界先进水平需要“三步走”
作者:Admin | 发布时间:2015-08-07 10:31:44 | 点击次数:3869 | 来源:中证网
 
 

关于国家油耗法规,如果说以前只是光打雷不下雨,那么现在是真的狼来了20141016 日五部委联合发布的《加强乘用车企业平均燃料消耗量管理的通知》中明确列出了5项力度前所未有的惩罚性措施。面对如此压力,无论是合资品牌还是中国品牌都面临着空前的挑战。

作为降低汽车油耗的最有效手段之一,轻量化技术已被业界广泛讨论与应用,相比提升内燃机效率这项已经做了很多年的工作,轻量化技术的潜力更大。然而技术瓶颈与成本压力却成为了中国品牌汽车轻量化之路上的最大阻碍。中国品牌与合资品牌的差距在哪?汽车轻量化的手段有哪些?中国品牌又如何选择适合自己的技术路线,从而赶上国际先进水平?78日,在盖世汽车网举办的“2015汽车轻量化新材料和先进工艺应用研讨会上,盖世汽车记者采访到了长安汽车工程研究院副院长曹渡,与其就中国品牌的汽车轻量化技术路线进行了探讨。

重新认知轻量化

曹渡表示,汽车轻量化势在必行,主要有四大原因。其中,首要推动力是政策,车企想要卖车,就必须满足法规,某种程度上说是被的。其二,其指出,汽车每减轻100千克,加速性能就可提升8-10%,制动距离减少2-7米,可以提升汽车的安全性。因此减重不仅仅是一个油耗的节约,还是一个综合性能的提升,为整车的综合性能和效益都有非常大的好处,这个就是我们要做减重的原因之二曹渡说。

此外,除了传统内燃机车,新能源车也亟需减重,因为新能源车电池十分重,比如宝马i3的电池重达280公斤,一般中国品牌纯电动车的电池净重都需要300400公斤才能达到150-200公里以上的续航历程,所以新能源车的减重也到了一个刻不容缓的地步。否则,续航里程就受到限制,电池容量就必须要增大。

曹渡认为,汽车行业对轻量化的认识尚不充分。减重100千克,看似成本增加,实际上并非如此。其用相关分析举例说明,一公斤的金属用到车里,综合成本大概是1517块,非金属成本更高,约25-35块左右。这样一来,整车每减重1千克,实际上就能节省1535块。而这些钱就可以补贴到减重过程中的一些成本的上升。对于这一点,行业的认识不够充分。

轻量化三步走材料混搭将成趋势

与欧美汽车工业相比,中国的汽车工业还略显稚嫩。曹渡直言不讳地告诉盖世汽车网记者,中国的汽车轻量化技术水平与国外差距不小。然而凭借在国内外积累的丰厚行业经验,其总结出了一套适合中国品牌的汽车轻量化路线。

由于过去中国品牌在轻量化方面做的不够,因此有很大的上升空间,可以通过设计的优化来达到减重的目的。曹渡指出,设计优化是最容易实现的轻量化手段,并且其无需花费成本,主要通过设计软件以及对标其他品牌已经应用的方案,并加以优化而实现。例如,雪佛兰新科鲁兹实现了减重约140千克,其中白车身减重74千克,除部分材料采用高强钢外,设计优化细节随处可见,是典型的优化设计案例。为此,油箱容积减小了8升,续航里程反而提升了100公里,后排纵向空间增加,头部空间增加,行李厢空间增加,而总尺寸减少,售价和老款相差无几。

俗话说,万事开头难,而对于汽车轻量化来说,却是开头容易后头难。曹渡说,当设计优化做到近乎极致后,进一步轻量化则只能依靠新材料、新工艺、新技术。目前,使用最广泛的材料仍然是高强度钢/超高强度钢,但由于钢的密度达到7.8/立方厘米,虽然其技术比较成熟,然而减重的幅度并不太大,更轻的铝镁合金的成本相对较高。更进一步就是当前业界流行的以塑代钢技术,实则就是玻纤复合材料,此类材料已经在尾门上有所应用。

重量最轻、强度最高,当然成本也最高者则当属碳纤维。其强调,将来任何一种材料都不可能单独在汽车上出现,而是多材料混搭将成为主流。这方面,最典型的一家车企就是宝马,在宝马i3颠覆了传统的设计理念和产品开发理念,上车体全部采用碳纤维,下车体采用铝合金,车身外覆盖件基本采用工程塑料。

材料应用的改变对于工艺也提出了新的要求曹渡表示。宝马i3车身50%以上采用碳纤维,从原丝到碳丝到零部件,其中冲压工艺变成了高压RTM工艺,并且取消了焊装步骤,用黏接来代替;车身的总装过程也完全不同与传统工艺完全不同。而下一代的宝马7系则采用了碳纤维与金属混合材料的车身,更是车身开发技术的一次革命。

曹渡描述中国品牌碳纤维轻量化技术的应用现状时说道:中国品牌目前仅制作了一些展示用的碳纤维样件或样车,并没有为了真正的应用去研发。我们应该从材料、工艺、 设计、评价、维修、回收的完整产业链上切实地开展研发工作。

用、产、学、研结合打造轻量化产业链

长安自主品牌2014年轿车销量77万辆,超越了长城成为了中国品牌中的老大,今年上半年,其轿车销量已经达到约54万辆。处在这样位置,曹渡认为:长安汽车有责任和义务来引领中国汽车轻量化技术的发展。

目前,长安汽车与中国科学院、中航复材,中复材以及湖南大学、东华大学等院校开展合作碳纤维相关技术。现在正在研制适于规模化生产的碳纤维顶盖和地板,同时也正在探究工业自动化技术,希望将来能够带动和形成完整的碳纤维轻量化技术在汽车上应用产业链。曹渡强调,整车厂本身只是一个应用单位,轻量化工作的开展需要有市场带动。只有将用、产、学、研结合起来,才能够有机会赶上世界水平。当然,我对中国品牌汽车轻量化技术赶超世界先进水平有着足够的信心他说。

 
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