6.輕量化:鋁、鎂合金應(yīng)用比例提高
汽車輕量化對(duì)燃油效率提升的貢獻(xiàn)明顯。據(jù)工信部的油耗公告,按照不同車輛綜合工況的油耗水平擬合結(jié)果為:汽車重量每降低100千克,可節(jié)約百公里油耗約0.28升。在實(shí)際使用中,相關(guān)研究顯示:若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%,減少二氧化碳排放約50克/公里;汽車整備質(zhì)量每減少100千克,百公里油耗可降低0.3-0.6升。
針對(duì)車身、動(dòng)力系統(tǒng)及底盤系統(tǒng)的替代材料使用是目前最主要的輕量化手段。車身、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤和懸掛系統(tǒng)是汽車整備質(zhì)量上的三個(gè)最主要組成部分,分別約占整車質(zhì)量的1/4左右。在保證功能和安全性的基礎(chǔ)上,用密度更小的材料代替原有材料,是目前最有效的輕量化手段。例如,在汽車車身和底盤結(jié)構(gòu)上,汽車廠商大量應(yīng)用高強(qiáng)度鋼等材料,在提高車身和底盤強(qiáng)度的同時(shí)降低了車身質(zhì)量;發(fā)動(dòng)機(jī)的制造利用輕質(zhì)合金如鎂、鋁合金代替鑄鐵,減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量,同時(shí)獲得了更好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能;絕大部分車型都開始將各種輕質(zhì)材料引入汽車內(nèi)外飾,既提升了汽車檔次,又減少了內(nèi)飾耗材和重量。
汽車車身:高強(qiáng)度鋼板是當(dāng)前主流,碳纖維材料在F1及超級(jí)跑車中已有應(yīng)用。轎車車身占轎車自重的30%,高強(qiáng)度鋼板厚度分別減少0.05、0.1和0.15mm時(shí),車身減重分別為6%、12%和18%。而從成本方面考慮,一般的高強(qiáng)度鋼板單件均價(jià)相比普通鋼板件高10%-25%,而零件厚度可以比普通鋼板減薄10%-20%,因此在汽車上使用高強(qiáng)度鋼板成本基本不變。碳纖維車身質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,但由于成本較高,目前仍主要應(yīng)用于賽車和跑車上,例如瑞典超級(jí)跑車柯尼塞格(KoenigseggCCXR)采用了輕量化的全碳纖維車身鋼制副車架,全車凈重僅1180公斤。寶馬將碳纖維作為公司輕量化的主要技術(shù)研發(fā)方向,目前已推出的寶馬i3和i8采用了大量碳纖維材料,預(yù)計(jì)在未來(lái)1-2年內(nèi)將實(shí)現(xiàn)純碳纖維輪轂、方向盤等部件的量產(chǎn),并逐漸應(yīng)用到更多車型上。