汽車輕量化是一個涵義非常廣泛的設計準則，其目標是減少工業(yè)產品的重量亦即質量。輕量化設計的任務是在最小的構造質量下，達到最大限度的使用范圍。

　　汽車輕量化有助于節(jié)能減排、提高發(fā)動機的效率、降低尾氣排放、減少驅動環(huán)節(jié)中的“摩擦損失”，是低碳時代汽車技術的發(fā)展方向。

　　一、 輕量化大勢所趨

　　國家工信部發(fā)布了《工業(yè)轉型升級投資指南》，在這份政府、金融機 構開展工業(yè)投資項目相關工作的重要參考中，汽車輕量化產業(yè)赫然在列。

　　我國的汽車用油已經占5%，石油對外依存度55.5%，已經超過美國。我國汽車工業(yè)的發(fā)展面臨著能源環(huán)保問題的巨大壓力。數據顯示，2011年我國汽車平均燃料消耗量為百公里7.5升，若要達到2020年百公里5升的目標，除大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保型汽車外，還須加快推動汽車向小型化、輕量化及小排量化發(fā)展。

　　汽車輕量化技術目前已被眾多汽車企業(yè)高度認同和重視。

　　節(jié)油僅是輕量化追求的一個方面而已。實際上，車身變輕對于整車的燃油經濟性、車輛控制穩(wěn)定性、碰撞安全性都大有裨益，具有高輸出功率、低噪聲、低振動和良好的操縱性、高可靠性等優(yōu)點。

　　車企追求輕量化的風潮漸漸走入國內公眾視野。早在去年4月的上海國際車展，汽車輕量化趨勢就已初露端倪;今年北京國際車展更是國內汽車輕量化成果的一次集體展示。隨著消費者對節(jié)能減排和車輛安全性的要求越來越高，汽車廠商不得不努力尋求更堅固、更輕的造車原料。

　　汽車輕量化技術要以創(chuàng)新需求為紐帶，以獲取汽車輕量化核心技術為長期戰(zhàn)略目標，要加強產學研合作，大力發(fā)展新材料、新技術、新工藝、新產品。突破汽車輕量化技術發(fā)展瓶頸，將其納入現代汽車制造業(yè)，對于節(jié)約能源與減少排放意義重大。從輕量化技術的內涵來看，需要在滿足產品功能要求和成本控制的條件下，將結構優(yōu)化設計、多材料與多種制造技術集成應用，實現產品的減重。

　　二、 與國外差距明顯

　　雖然汽車輕量化已是大勢所趨，但國內汽車輕量化相關產業(yè)還未形成較大規(guī)模。目前國內汽車在 輕量化技術方面與國外先進水平相比存在較大差距。例如鋁及鋼用量都比國際先進水平少一半，鎂合金則差距更大。目前，北美每輛汽車鎂合金的使用量平均為3.5千克，歐洲先進水平則能達到14千克，而國產汽車每輛僅1.5千克。

　　汽車輕量化技術并非僅僅依靠材料，汽車輕量化是設計、制造、材料技術集成的工程。例如，東風牽引車減重1400公斤，其中結構優(yōu)化占19%，功能配置優(yōu)化占40%，兩者共占59%，真正新材料新技術只占41%。把輕量化看成材料供應問題是我國從事逆向設計、仿制造成的結果，是當前阻礙我國輕量化水平提高的主要技術瓶頸之一。

　　輕量化并非偷工減料，也并非只是簡單的車 身或者汽車某個零部件的輕量化。中汽協(xié)曾發(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，實現對汽車零部件的精簡、整體化和輕質化;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整車輕量化的6個方面。

　　我國汽車輕量化技術的研發(fā)面臨兩大困難。一方面，要打破輕量化技術的發(fā)展所涉及的眾多學科之間的壁壘，形成的綜合性、系統(tǒng)性知識體系，另一方面，國家應該發(fā)揮作用，做出戰(zhàn)略性和前瞻性的超前部署。

　　事實也證明，盡管早在2008年，汽車輕量化產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟就已經建立，但是企業(yè)基本在這一領域處于單打獨斗狀態(tài)，郭碩文(北方工業(yè)大學的汽車技術與產業(yè)發(fā)展研究學者)說，汽車企業(yè)對汽車輕量化關注度明顯不夠，尤其是國產品牌。如果持續(xù)下去，汽車企業(yè)將會失去一次技術跨越的絕好機會。

　　汽車輕量化技術包括汽車結構的合理設計和輕量化材料的使用兩大方面。汽車工業(yè)共性關鍵核心技術的缺失，是制約我國汽車創(chuàng)新發(fā)展的瓶頸。其實解決輕量化材料問題，不僅需要采用更輕的材料，同時還要掌握這些材料的應用技術，汽車輕量化也不是越輕越好，它需要在一個合理的、科學的范圍內進行;對于輕量化的成本問題也是如此，也需要在一定的的成本控制下實現。

　　輕量化產品，如果想在市場上有所突破，除了讓客戶率先認識輕量化的優(yōu)勢外，還要在價格上滿足客戶的心理需求，同時也要盡快實現產品的規(guī)?；a，降低新型輕量化材料的生產成本。

　　三、 商用車潛力巨大

　　商用車實際上是一個耗油大戶，要想節(jié)約能源，降低二氧化碳排放，最有效手段就是輕量化。數據顯示，中國乘用車重量平均比歐洲汽車重5%-10%，商用車的數字則是17%。例如，國內載重40噸的牽引車自重為9噸，國外先進同等車型只有7噸;而國內自卸車自重則比國外重3-4噸。

　　從保有量來看，目前我國乘用車和商用車的比例為7：3，耗油量卻相反。經測算，如果國內商用車自重減輕10%，其油耗量就可以降低4.8%。到2020年，我國商用車自重若能比2007年的水平平均降低20%-35%，每年則可節(jié)約燃油2500萬-3000萬噸。

　　目前中國商用車車型結構偏大、偏重的趨勢十分明顯。例如40噸的牽引車，國外7噸多，我們是9噸多。我國的自卸車自重占了一半，幾乎1：1，自重比國外多了三四噸;如果不加以控制，必然導致燃油消耗量的快速提高，因此推動商用車輕量化是實現汽車節(jié)能減排目標的重要意義。特別是重型載貨車的輕量化。而重型載貨車在占有量不到5%，油超過了20%。

　　加大對商用車輕量化技術的研究力度，通過結構優(yōu)化、多種材料和制造技術的集成應用，盡快縮短與國際先進水平之間的差距，是商用車行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。而目前的政策法規(guī)也為商用車輕量化創(chuàng)造了良好的市場環(huán)境。這對相關企業(yè)而言，是一個難得的機遇。

　　商用車輕量化還促進產業(yè)升級轉型。輕量化是項復雜的系統(tǒng)工程，從相關的工業(yè)來說，輕量化以后用了很多的新技術，產生了很多新的零件，比如說液壓成型的、熱成型的，纖維塑料的、包括碳纖維和玻璃纖維。此外，各種輕量化的材料和合適的材料用于合適的部位代表了未來材料應用的發(fā)展方向。如果實現了商用車輕量化，無疑將縮小我們與發(fā)達國家差距，意義十分重大。

　　如何在保證并提高汽車安全性的前提下，使汽車輕量化便是擺在業(yè)內專家面前一個緊迫的課題。

　　四、 輕量化技術路徑

　　當前汽車輕量化的主要途徑有：

　　1. 汽車主流規(guī)格車型持續(xù)優(yōu)化，規(guī)格主參數尺寸保留的前提下，提升整車結構強度，降低耗材用量;

　　2. 采用輕質材料。如鋁、鎂、陶瓷、塑料、玻璃 纖維或碳纖維復合材料等;

　　3. 采用計算機進行結構設計。如采用有限元分析、局部加強設計等;

　　4. 采用承載式車身，減薄車身板料厚度等。

　　汽車輕量化技術的實施首先是設定工程目標：汽車的最小質量、汽車的軸荷分布以及動態(tài)和靜態(tài)剛度，聲學特性和舒適性，被動安全性和滿足法規(guī)目標，使用壽命和壽命周期等。

　　五、 搶占競爭先機

　　作為國內汽車行業(yè)首個技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，中國汽車輕量化技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟相關負責人表示，國產汽車輕量化目標是2013年目標車型中的燃油轎車減重5%-8%、混合動力客車減重10%;同時，要攻克7項技術，建立設計和評價方法，包括高強度鋼零件的先進成型技術、纖維增強塑料的模塊設計和應用技術、形變鋁合金的開發(fā)和制造、多目標輕量化技術的集成應用和共性技術平臺建設等。

　　在全球能源日趨緊張、環(huán)境壓力加劇，我國也大力倡導節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的背景下，汽車輕量化技術作為有效的節(jié)能手段之一，已經引起各大企業(yè)重視。

　　國內相關汽車企業(yè)在輕量化領域已取得不俗成績。以奇瑞汽車為例，整車重量相比2005年減重5%以上，整車安全性能明顯提高，并已形成零部件結構設計、材料應用選型、工藝與模具設計等各系統(tǒng)的輕量化設計及輕量化整車與各系統(tǒng)的性能評估體系。

　　相比于汽車生產商對汽車輕量化的輕視，汽車材料業(yè)界的目光更為敏銳，紛紛開始提升技術，希望能在汽車輕量化進程中占得先機。

　　首先是鋼鐵業(yè)。2011年，國內鋼鐵企業(yè)瀕臨全面虧損。原料成本、人力成本、資金成本都處于高位，下游企業(yè)訂單明顯下滑，而代理商普遍要求減量或者退出，國內鋼廠的日子很不好過。為尋找新的贏利點，眾多鋼鐵企業(yè)開始紛紛進入離鋼鐵行業(yè)比較接近的汽車行業(yè)。

　　其中最為典型的是寶鋼。汽車用鋼開發(fā)與應用技術國家重點實驗室就建在其麾下，在技術領域，寶鋼首先獲得了一定的話語權，在行動上，寶鋼早就開始了與上汽的合作，雙方在汽車輕量化技術戰(zhàn)略合作上取得了實質性進展，通過運用綜合的輕量化技術，實現車身減重13%左右，為汽車的節(jié)能減排創(chuàng)造了條件。

　　還有鋁鎂產業(yè)。由于鋁鎂合金性價比低，其關鍵力學性能與鋼鐵相比也無明顯優(yōu)勢，因此采用高強度鋼板熱沖壓生產技術正呈現出欣欣向榮的趨勢，成為同時實現輕量化和提高碰撞安全性的最好途徑。這為產業(yè)發(fā)展提供了新機會，中國鋁業(yè)、云鋁等都已經在躍躍欲試。

　　更振奮人心的消息是，據美國咨詢公司Frost&Sullivan的研究分析師發(fā)現，輕量化汽車材料市場在2010年的收入達到380億美元，并估計在符合環(huán)保法規(guī)的需求推動下，到2017年該數字有望達到953.4億美元。

　　陜鎂觀點

　　綜上所述，汽車輕量化對汽車節(jié)油、降低排放、改善性能、汽車產業(yè)健康發(fā)展都具有重要意義，是現代汽車工業(yè)技術發(fā)展的方向。在對整車輕量化設計的同時要綜合考慮到高動力輸出、低噪聲、低振動以及良好的操控性和高的可靠性。通過對汽車結構和形狀的設計優(yōu)化，應用先進的加工技術和輕量化材料來實現整車的降重。汽車輕量化一定要在控制成本的前提下實現整體的設計要求，只有實現規(guī)模生產，這些新型輕量化材料及其加工技術的生產成本才能符合材料生產企業(yè)的效益要求。

　　要提高中國汽車輕量化技術水平，當務之急是集成全國輕量化技術優(yōu)勢，開展產、學、研、用大聯(lián)合。從汽車輕量化技術發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，建立資源共享的汽車輕量化技術科技創(chuàng)新平臺，推進產、學、研、用的合作與交流，促進汽車輕量化技術成果的轉化。

　　制定汽車輕量化技術重要產品和檢測方法等規(guī)范及標準;建立高水平的相關產業(yè)技術人才培養(yǎng)基地和提供技術咨詢的服務機構等，中國汽車工業(yè)要做大做強并積極參與國際競爭，其自主研發(fā)、突破技術瓶頸及掌握核心技術是必由之路。