減少汽車燃料消耗和污染物排放的一項(xiàng)重要措施，就是在保證安全的前提下減輕汽車自重。新型材料應(yīng)用可幫助實(shí)現(xiàn)汽車輕量化目標(biāo)，但國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)對(duì)運(yùn)用新材料的認(rèn)識(shí)程度有限，新型材料的應(yīng)用有待普及。
材料應(yīng)用助力輕量化
節(jié)能減排關(guān)乎國(guó)家可持續(xù)發(fā)展，氣候變化、溫室效應(yīng)問(wèn)題越來(lái)越受到國(guó)家相關(guān)部門的關(guān)注，綠色復(fù)合材料污染小、生產(chǎn)成本低，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。目前我國(guó)綠色復(fù)合材料在航空制造領(lǐng)域的應(yīng)用已初見(jiàn)成效，在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用有待進(jìn)一步擴(kuò)大。
汽車輕量化新材料應(yīng)用有助于汽車減重，通過(guò)采用輕量化金屬和非金屬材料，如高強(qiáng)度鋼材、鋁鎂合金、工程塑料和碳纖維等多種復(fù)合材料進(jìn)行汽車輕量化設(shè)計(jì)，達(dá)到減重目的。
業(yè)內(nèi)人士介紹，重卡輕量化主要通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)。具體而言，一是優(yōu)化整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如去除零部件的多余部分，使零部件薄壁化、中空化，減少零部件數(shù)量。二是優(yōu)化材料設(shè)計(jì)，用低密度材料替代鋼鐵材料。能滿足優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求且輕質(zhì)的材料有許多，如高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金和塑料等。
如果用傳統(tǒng)的鋼鐵焊接方法生產(chǎn)副車架，需要用30個(gè)單獨(dú)的零部件，而且需要焊接，加工成本較高。使用輕金屬可使零部件減少60％，重量減少30％。單部件鑄造技術(shù)，不僅使用輕金屬，而且只有一個(gè)部件，重量可減少40％。
汽車輕量化的競(jìng)爭(zhēng)，其實(shí)是汽車新材料應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)。
汽車輕量化材料推廣應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的有效途徑之一。在保證安全性能的基礎(chǔ)上，采用輕量化材料減輕車身重量，可明顯降低油耗及減少碳排放，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
作為世界上溫室氣體排放量最大的國(guó)家，中國(guó)在哥本哈根會(huì)議前向國(guó)際社會(huì)承諾：到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下40%~45%。目前，中國(guó)正在履行承諾，但是要達(dá)到目標(biāo)，依然任重道遠(yuǎn)。盡管在上一個(gè)五年計(jì)劃中，我國(guó)推進(jìn)應(yīng)用輕量化材料取得了階段性成果，但與汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)相比，我國(guó)整車企業(yè)還處于起跑點(diǎn)。
近年來(lái)，世界各大汽車制造商已與碳纖維復(fù)合材料廠商聯(lián)手行動(dòng)，加快推進(jìn)碳纖維復(fù)合材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)汽車的減重與節(jié)能。目前，德國(guó)、日本已醞釀在未來(lái)兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳纖維汽車量產(chǎn)。
目前，在開(kāi)發(fā)生產(chǎn)車用復(fù)合材料方面，發(fā)達(dá)國(guó)家已領(lǐng)先我們，在新材料的運(yùn)用方面也超出我們一大步，而且，他們已認(rèn)識(shí)到推動(dòng)車輛低碳化，促進(jìn)綠色車用材料生產(chǎn)，必將引發(fā)汽車產(chǎn)業(yè)的巨大變革。
無(wú)論從數(shù)量、質(zhì)量還是從汽車零部件的技術(shù)要求看，金屬材料在汽車中的使用具有極其重要的地位。近年來(lái)，非金屬材料的應(yīng)用量在逐年增加，復(fù)合材料也表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。輕量化和高性能兼?zhèn)涞奶祭w維、鈦合金等新材料，已開(kāi)始從研究室走向應(yīng)用。新材料種類眾多，可替代性強(qiáng)，技術(shù)升級(jí)快，如何保持產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，是自主品牌企業(yè)需要思考和研究的重要課題。
在不久前舉辦的上海車展上，自主品牌企業(yè)展示的輕量化零部件
