近日，关于汽车轻量化的话题再度热起来：国际汽车巨头宝马透露，该公司已在一些型号汽车的车门、发动机罩和结构铸件上大量采用铝材；在国内，国家汽车轻量化技术创新战略联盟与长安汽车集团合作，共同开展“以铝代钢”项目的研发……
　　专家表示，在倡导节能减排的大趋势下，汽车轻量化正成为一股全球风潮。
　　　节能减排现实需要
　　中国汽车工程学会材料学会副理事长马鸣图表示，目前75%的油耗与汽车整车重量有关，降低汽车重量可有效降低排放和油耗，因此汽车轻量化是降低燃料消耗和尾气排放直接有效的方法和途径之一。
　　据了解，汽车轻量化是一种颠覆传统设计理念的革命性设计手段，并不是单纯以减轻车身品质作为最终目标，汽车轻量化是从结构方面考虑，本着功能集中的设计原则，尽最大可能地减少汽车零部件的数量，减小汽车零部件体积和外部尺寸，使结构更加紧凑，从而在符合各种法规和标准的前提下，在不影响汽车整体性能的情况下，达到节能、环保的目的。
　　马鸣图认为，应通过优化设计、合理选用新型材料，然后采用先进的制造工艺，达到汽车轻量化。
　　工业和信息化部2011年年底发布的《工业转型升级投资指南》指出，加快节能减排技术、工艺和装备的研发与应用，推动新能源与新材料的研发和推广，是节能减排领域的重点任务。其中汽车轻量化被放在汽车行业的突出位置。
　　专家表示，汽车轻量化有助于节能减排、提高发动机的效率、降低尾气排放、减少驱动环节中的“摩擦损失”。从轻量化技术的内涵看，需要在满足产品功能要求和成本控制的条件下，将结构优化设计、多材料与多种制造技术集成应用，实现产品的减重。
　　据了解，2011年我国汽车平均燃料消耗量为百公里7.5升，若要实现《乘用车企业平均燃料消耗量核算办法》提出的2020年百公里5升的目标，除大力发展节能环保型汽车外，还须加快推动汽车向小型化、轻量化及小排量化发展。目前，欧洲大型汽车制造商正在实施“超轻型汽车工程”，目标是在稳定价格基础上，减轻车重30%。
　　数据显示，以铝代替钢制造汽车可使汽车整车重量减轻30%-40%，发动机减重30%，轮毂减重30%。此外，铝质散热器比相同的铜制品轻20%-40%，而铝制车身比钢制车身轻40%以上。在车辆运行周期中，其自身质量每下降1000千克，可以减少燃油消耗4800升，降低温室气体排放11.2吨。
　　　轻量化已成趋势
　　近年来，在倡导节能减排的大趋势下，汽车轻量化理念日趋流行，国内外汽车整车及零部件企业纷纷研发先进的材料，以减轻汽车重量并满足排放和燃油效率的要求。
　　美国咨询公司弗若斯特沙利文近日发布的相关数据显示，2010-2017年，汽车用塑料复合材料的复合年均增长率将达到31.5%。预计到2017年，全球汽车用塑料复合材料市场将增长至7885吨，其销售额也将由2010年的1470万美元增长至2017年的9550万美元。
　　目前，全球各大汽车企业都在大力研发汽车轻量化技术，其中以德系汽车企业的技术最为成熟。例如大众汽车使用的MQB平台让高尔夫减重100千克，油耗降低23%；奥迪利用塑料圆簧、使用全铝车身等使汽车整车重量减轻许多。
　　宝马近日表示，宝马汽车在一些型号的车门、发动机罩和结构铸件上已经采用铝材，其中宝马5系的铝材零部件占总车重的20%。其他车型中，宝马X6采用铝合金轮毂，宝马X1实现发动机全铝化。据了解，宝马同等排量发动机使用铝缸体发动机，则可减重20千克左右。另外，宝马今年秋季量产的BMWi3纯电动汽车外壳材料为塑料、底盘材料为铝合金，与传统同类车型相比，实现减重250-350千克。
　　在今年年初举行的美国底特律车展上，参展的雪佛兰“魔鬼鱼”跑车采用了铝制框架车身，比上一代采用传统钢制材料的车体重量减轻了45千克，车身强度则提高了57%；新款玛莎拉蒂“总裁”配备有全铝车身面板，与现款车型相比减重高达204千克；全新奔驰SL级敞篷跑车车身架构几乎全部采用铝材制造，整车重量减轻140千克。
　　据了解，轻量化材料包含两大类，一类是低密度的轻质材料，如铝合金、镁合金、钛合金、碳纤维增强塑料；另一类就是高强度钢和成形性良好的先进高强度钢。目前，很多汽车企业都在使用更多的轻质材料来代替传统钢材，比如铝合金、镁合金、塑料件、复合材料等。其中，铝在汽车中的用量仅次于钢与铸铁，居第三位，而在全铝轿车中的用量则上升到第二位。
　　专家表示，目前跨国汽车企业在轻量化技术方面已经日趋成熟，而国内汽车企业还处于学习和追赶的阶段，尤其是在轻量化材料的研发上，虽然有些成就但仍处于初级阶段。
　　多方合力发展
　　北方工业大学汽车技术与产业发展研究学者郭硕文表示，目前国内汽车企业对汽车轻量化关注度明显不如跨国汽车企业，如果持续下去，国内汽车企业将会失去一次技术跨越的绝好机会。
　　资料显示，目前我国汽车轻量化的目标完成得并不理想。我国每辆汽车每年平均约消耗汽油或柴油2.15吨，远高于欧盟的1.5吨、日本的1.1吨。2013年，我国在目标车型中燃油轿车减重5%-8%、混合动力客车减重10%的目标实现起来困难重重。
　　专家表示，在汽车的2万多个零件中，约有86%为金属材料，因此可以通过使用轻金属或复合材料来减轻汽车自重。而目前我国汽车企业仍依赖较重的金属部件，每辆车的塑料用量仅为49.5千克。相比之下，欧美和日本汽车的塑料用量为126.7-178.2千克。
　　另外，国内相关企业虽然在积极主动地研发轻量化技术，但由于缺乏基础技术的积淀及配套工业技术的支撑，在轻量化技术的应用方面还面临诸多问题。同时，轻量化带来的价格上升让汽车企业心存顾虑。
　　中国塑料加工工业协会工程塑料专委会秘书长陈成良认为，消费者不愿购买采用轻量化技术的国内汽车企业产品，也是阻碍国内汽车企业加大对轻量化投入的不利因素之一。陈成良表示，知名国外汽车品牌采用轻量化技术，其价格上涨更容易被消费者接受。但由于消费者对国内汽车品牌的信心不足，不愿意为轻量化新技术或产品买单。
　　据了解，目前我国的汽车轻量化已经形成了包括汽车企业、科研院所、材料零部件企业在内的较完整的产业链。如何让科研院所的研发与汽车企业的应用更好地衔接起来，已成为汽车轻量化发展亟待解决的问题。
　　专家表示，汽车轻量化技术是一项系统工程，需要多学科交叉的综合知识体系及产业链上下游力量的整合。郭硕文认为，我国汽车轻量化技术的研发，一是要打破轻量化技术发展所涉及的众多学科之间的壁垒，形成综合性、系统性知识体系；二是国家应该发挥作用，做出战略性和前瞻性的超前部署。
　　中国汽车轻量化技术创新战略联盟专家委员会主任陈一龙表示，汽车的小型化加轻量化对于节能减排、提高产品的竞争力及促进产业转型意义深远。虽然目前国内在该领域落后于国际先进水平，但毕竟从全球范围来看，汽车轻量化技术还没达到燃油汽车那样的成熟程度。在全球汽车轻量化趋势明显加速的背景下，轻量化为我国汽车业赶超国际先进水平提供了机遇。
　　据了解，国内汽车业也在积极开展汽车轻量化技术的研发。近日，国家汽车轻量化技术创新战略联盟与长安汽车集团合作，共同开展引擎盖“以铝代钢”项目。这项研究是出于在发生事故时保护行人安全的考虑，因为在引擎盖等部分应用铝合金可以减轻撞击对人身造成的二次伤害。铝板的重量虽然大约为钢板的1/3，但其可吸收的碰撞能量却是钢板的2倍。
　　来源：中国创新网