對(duì)女人而言，
世界上最動(dòng)聽的情話，
不是“我愛你”而是“你瘦了”！
人減肥為了變得，
更帥、更美、更健康！
汽車減重是為了，
更快、更敏捷、更省油（電）！
早在幾十年前，科技還沒有如今這么“黑”，油價(jià)也沒有如今這么“貴”，而電動(dòng)汽車遠(yuǎn)沒有如今這么“熱”。那時(shí)的汽車要想大賣，是要“增肥的”（此處請(qǐng)腦補(bǔ)以胖為美的唐朝），雪弗蘭曾經(jīng)使用結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的懸掛和鋼制車身框架來增加車身的重量以增加車輛的安全和穩(wěn)定性。
車輛越重越代表安全和堅(jiān)固……這樣的舊思想至今還深植于一些消費(fèi)者腦中。看車時(shí)，是不是總下意識(shí)的敲敲車身鋼板？
車身輕量化，最早源于爭(zhēng)分奪秒的賽車競(jìng)技，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)輕量化技術(shù)可以帶來更均衡的前后橋配重、更高效環(huán)保的原料利用，其優(yōu)勢(shì)日益顯現(xiàn)時(shí)，各大車廠便開始將這些技術(shù)探索逐步擴(kuò)展應(yīng)用到了民用車上，車身輕量化也隨即成為各大車企爭(zhēng)相研究的方向和賣點(diǎn)。
輕量化到底是不是偽命題？
1.車子輕了就會(huì)變的不安全？
許多消費(fèi)者認(rèn)為汽車輕了就意味著“車皮薄”、不耐撞。其實(shí)，真正承受撞擊強(qiáng)度的是車皮包裹下的車架，從理論上說，汽車碰撞時(shí)的沖擊能量與汽車的質(zhì)量成正比。在同等條件下汽車越輕，碰撞時(shí)沖擊能量越小，車身結(jié)構(gòu)的變形、侵入量和乘員受到的沖擊加速度就越小，汽車對(duì)乘員的保護(hù)性能越好、越安全。衡量一輛車的被動(dòng)安全能力并不是看它在高強(qiáng)度撞擊后撞擊部位變形嚴(yán)不嚴(yán)重，而是看駕駛艙有沒有變形，車門能不能打開。
實(shí)際上，汽車的碰撞安全性不能用車的輕重和鈑金覆蓋件的薄厚來簡(jiǎn)單地衡量，汽車重不等于它的碰撞安全性就一定好，反之亦然。對(duì)汽車碰撞安全性的評(píng)價(jià)，國(guó)內(nèi)外都用相應(yīng)的汽車被動(dòng)安全性法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。汽車的重量輕，只要其碰撞吸能區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選材和連接方式合理，也能達(dá)到優(yōu)異的被動(dòng)安全性。
“車子輕了就不安全”顯然站不住腳，感官上認(rèn)為車沒有厚重感就覺得不安全更是錯(cuò)誤認(rèn)知。用不同材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼材的同時(shí)，反復(fù)利用碰撞力學(xué)所設(shè)計(jì)的車架才是討論車被動(dòng)安全的關(guān)鍵。
2.車子輕了到底有哪些好處？
如果一輛汽車要擁有5m/s?2;的加速度，那么需要的發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力是多少呢？
從物理公式我們知道F=ma，如果是1000kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F=5000N，加上摩擦力就是5200N，而900kg的汽車需要的發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F=4500N+180N=4680N。
以汽油車為例：若整車重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%；汽車整備質(zhì)量每減少100kg，百公里油耗可降低0.3L~0.6L；汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。
汽車輕量化與節(jié)能減排存在直接關(guān)聯(lián)。根據(jù)相關(guān)政策，到2020年，車企平均油耗必須降低到每百公里5升。工業(yè)和信息部統(tǒng)計(jì)：汽車整車重量減少10%，就能節(jié)油6%到8%，油耗能夠下降每百公里0.3到0.6升，氧化碳排放降低5~8克。
而對(duì)于新能源汽車而言，因?yàn)閮粼鲭姵刂亓窟_(dá)到了300Kg以上，因此輕量化更是必不可少的課題。技術(shù)人員必須在現(xiàn)有電池能量密度的情況下，把車設(shè)計(jì)的更小更輕，從而增加電動(dòng)車的續(xù)航里程，提升它的能量利用率，輕量化由此成為電動(dòng)汽車發(fā)展的必由之路。
同時(shí)，合理的汽車輕量化不僅不會(huì)降低汽車的安全性，還有利于汽車安全性能的提升。首先，輕量化有助于加速性能的提高，而汽車制動(dòng)時(shí)消耗的能量也與汽車質(zhì)量成正比，汽車越輕，在以相同初速度剎車時(shí)，制動(dòng)器要消耗的能量就越小，制動(dòng)減速度就越快，制動(dòng)距離越短，制動(dòng)性能就會(huì)有明顯改善，汽車主動(dòng)安全性會(huì)變好。
輕量化要走哪條路？
一是汽車結(jié)構(gòu)的輕量化優(yōu)化：
通過改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)，使部件薄壁化、中空化，小型化及復(fù)合化達(dá)到輕量化目的。
二是應(yīng)用高強(qiáng)度和輕質(zhì)材料：
如應(yīng)用高強(qiáng)度鋼、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼，鋁、鎂合金，工程塑料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。
三是采用先進(jìn)的輕量化制造工藝技術(shù)：
如激光拼焊、輥壓成形、高強(qiáng)鋼熱成形、內(nèi)高壓成形等先進(jìn)制造技術(shù)，結(jié)構(gòu)膠粘接和異種材料鉚接等先進(jìn)連接技術(shù)。
實(shí)際上這三方面需要密切結(jié)合在一起，才能實(shí)現(xiàn)在整車剛度、性能不降低的前提下的輕量化。
物盡其用 用得其所
高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料等是當(dāng)前常見和應(yīng)用較多的輕量化材料，而其各自也有應(yīng)用的局限性：
從性能、成本等綜合因素考慮，高強(qiáng)度鋼仍是市場(chǎng)上受歡迎的輕量化材料。憑借較高的強(qiáng)度和安全性，未來，它會(huì)更多地應(yīng)用在各種汽車安全件、底盤、車身結(jié)構(gòu)、車身覆蓋件等方面。
當(dāng)前鋁合金在汽車上的應(yīng)用比較多，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、變速器殼體、車身、底盤、散熱器等，整車企業(yè)和零部件企業(yè)對(duì)鋁合金的研究也比較多。隨著技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金在當(dāng)前領(lǐng)域的應(yīng)用肯定會(huì)越來越廣，未來在底盤和車身覆蓋件方面也有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
鎂合金與工程塑料都面臨整車廠的認(rèn)識(shí)問題。鎂合金當(dāng)前主要應(yīng)用在汽車方向盤、汽車儀表、中控支架等可覆蓋的地方?；诖耍磥?a href=http://www.nicastaneda.com target=_blank class=infotextkey>鎂合金可以在不暴露表面如車內(nèi)門板、座椅支架等方面進(jìn)行推廣，而鎂合金發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、變速器外殼、車身結(jié)構(gòu)等可在高端車上使用，迫于成本壓力，中低端車要批量使用還需要繼續(xù)努力。
另外，工程塑料和復(fù)合材料是汽車輕量化的首選用材。一般塑料的比重0.9-1.5%。在復(fù)合材料中，碳纖維材料具有密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫等特性被寄予厚望。發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把汽車用塑料量的多少作為衡量汽車設(shè)計(jì)和制造水平的一個(gè)重要標(biāo)志。
隨著科技的發(fā)展，輕量化材料和技術(shù)是層出不窮的，汽車輕量化永無止境。而“把最好的材料用在最合適的地方”才是輕量化的最有效途徑。
編者按：
輕量化是汽車發(fā)展必須走的一步，輕量化車身不代表不安全，汽車廠商也不會(huì)因?yàn)槊つ孔非筝p量化而不顧及用戶的安全。
隨著輕量化材料技術(shù)，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、裝配、連接、材料性能等的不斷發(fā)展和成熟，未來基于復(fù)合材料基礎(chǔ)上的多材料輕量化結(jié)構(gòu)是汽車輕量化發(fā)展的一個(gè)明顯趨勢(shì)，通過不同材料，結(jié)構(gòu)和制造工藝的相互結(jié)合和補(bǔ)充，可以簡(jiǎn)單方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造的模塊化，以實(shí)現(xiàn)所用的材料和零件功能達(dá)成最佳組合。
目前，汽車的輕量化技術(shù)還處于很不成熟的階段，未來還有很大的發(fā)展空間。
