汽车品牌轻量化技术大势所趋

随着排放法规的日益严格和对燃油经济性的强制性要求，除了在动力方面进行投资外，尽可能减轻车辆重量已成为车企的一项重大任务。这里提到的减肥并不是偷工减料，但从更专业的角度来看，它意味着轻量级。汽车的轻量化是在保证汽车强度和安全性的前提下，尽可能降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力，降低油耗，减少尾气污染。整备质量每降低100公斤，每100公里油耗可降低0.3-0.6升。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已成为全球汽车发展的趋势。就汽车轻量化而言，总的来说，现在常用的方法是更换较轻的材料。这种方法是最简单、最有效的，但更轻、更强的材料会导致成本增加。因此，还可以考虑优化车身结构和部件，提高结构强度，减少材料使用。目前，车企在轻量化领域有自己的研发路径。下面，我将介绍几个在各个领域具有代表性的汽车公司。奥迪被认为是最早推广全铝车身概念的公司，比如旗舰产品奥迪A8，它采用全铝结构。然而，奥迪并没有坚持下来，新款奥迪A8显然变得更重了。梅赛德斯-奔驰的全铝车身设计与奥迪不相上下。国内生产的新一代梅赛德斯-奔驰E级比海外版本更重，因为E级用铝合金钢代替了车门和发动机罩。不用说，特斯拉是一个新人，目前还处于尝试全铝结构的阶段，但只有捷豹路虎品牌下的车型一直在坚持这件事。以捷豹全新一代XFL为例，它是基于捷豹路虎最新的模块化智能全铝车身结构开发的新车。采用全铝车身结构后，捷豹XFL的减重效果非常明显。1590KG的整备质量与较低级别的B级车基本相同。宝马5系、梅赛德斯E级和奥迪A6L等竞争对手的体重都在1750-1760公斤左右。毫无疑问，捷豹XFL比这些车型至少轻160公斤。全铝车身不仅仅是用铝代替钢，还需要重新设计和考虑车身的强度和结构。此外，铝不能像钢一样使用点焊技术来解决拼接问题，需要铆接而不是点焊，并与粘合技术相结合。因此，全铝车身的使用涉及到一个非常复杂的过程，要求企业在铝的应用方面有丰富的经验，并将成本控制在合理的范围内，这是非常困难的。目前，捷豹路虎车型在不同程度上使用了大量的铝。为了提高车辆的运动性能并获得更好的性能，底盘中还使用了大量的铝制部件。除了减轻重量外，它还可以提高底盘的整体响应能力和灵敏度。碳纤维增强聚合物，通常被称为碳纤维增强的聚合物，其密度约为每立方厘米1.7克，远低于制造业中常用的钢材。在2200℃时，CFPR仍能保持室温强度，其断裂韧性、抗疲劳性、抗蠕变拉伸强度和弹性模量均高于普通碳材料。在民用汽车之前，CFPR已经在航空航天行业得到了广泛的应用。从波音787梦想客机到F-35隐形战斗机，碳纤维材料是降低重量和热膨胀系数的法宝。但成本和制造难度是碳纤维广泛应用的障碍。我们现在在汽车中看到的大多数碳纤维都是以内饰板、车顶、发动机罩和其他部件的形式出现的，而大多数以这种方式设计的汽车都是价格高昂的高性能汽车。大多数可以使用碳纤维座舱或车身的汽车都是顶级的超级跑车，而民用级别只有在宝马i系列上才能看到。市场上唯一能买到最便宜的碳纤维车身的车型是宝马i3。它的官方指导价是42万元，在30万元以下之前还有终端优惠。这对于一辆拥有碳纤维车身的汽车来说是非常令人印象深刻的，它可以将成本控制在这个水平，表明如何……

宝马在碳纤维领域的专长是。然而，宝马正准备在新一代i3中放弃碳纤维并使用铝合金材料。成本高只是一个方面，主要问题是售后成本高。维修只能通过更换来完成。一旦车身结构损坏，只能更换整个碳纤维车身部件总成，而且成本太高，购买i3的消费者负担不起。因此，宝马在新一代7系上采用了本地化碳纤维的应用，将碳纤维特性的优势应用到了前沿。新一代7系列在钢板制成的封闭截面内侧插入了CFRP芯材，在降低车身重量的同时提高了刚度和强度。新一代7系与上一代相比减轻了130公斤的车辆重量，减少了约40公斤的车身框架，并增强了车身的扭转刚度。自2008年福特在野马上推出大豆座椅以来，十年过去了。福特表示，这种生物材料已被用于至少1850万辆汽车。2008年，也就是油价飙升的那一年，福特开始用大豆提取物生产泡沫，大豆提取物主要用于汽车座椅、靠背和头枕。在过去的10年里，福特的研究人员开发了一系列基于生物材料的产品。例如，用于隔热的材料包括椰子纤维、增强树脂和斜纹粗棉布碎片，而大麻可以用于制造汽车门框和电池盒。具有较大开口的材料也被纳入了研究范围，包括：收集的二氧化碳；番茄种子；蒲公英；竹子海草龙舌兰酒纤维！蒙迪欧的前后门也采用了大麻纤维增强材料，与传统材料相比，可以减轻30%以上的零部件重量。此外，稻壳、椰子、棉花和大豆都可以神奇地转化为制造汽车的原材料。生物材料的应用不仅可以降低车辆制造成本，还可以满足时代对环境的严格要求。最后，从这三家车企的发展方向来看，碳纤维无疑正在成为一种热门材料，旨在显著减轻车身重量。然而，由于碳纤维的价格高且应用有限，碳纤维的解决方案可能更适合那些超高价的超级跑车。相反，铝合金可能是一个很好的解决方案，只要汽车公司改进装配线和工艺，就可以在一定程度上有效降低铝合金的成本，并实现更好的轻量化性能。福特使用的生物材料是一条新的道路，不仅环保，而且一些材料可以有效减轻重量，这确实是一条全新的道路。然而，福特对生物材料的推广并不到位，也有可能国内生产的福特目前没有采用相同的技术。让我们拭目以待，看看未来会有哪些出色的轻量级技术。

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