据世界汽车协会的报告指出, 汽车重量每减少10%, 燃油能耗可降低6%—8%, 汽车变轻将有助于整车燃油经济性, 车辆控制稳定性的提高, 既可实现节约能源资源, 又可减少排放而满足环保的的要求, 汽车轻量化已经成为汽车产品的重要标签, 也是现在汽车工业发展的重要方向. 我国工信部也曾发文明确指出, 要推动汽车轻量化的发展.
因此, 在政策的指引和市场的驱动下, 汽车轻量化迎来了创新发展的春天. 面对新能源汽车广阔的市场空间, 传统车企纷纷布局新能源战略, 竞争日趋激烈. 而轻量化技术将是新能源汽车市场竞争的 '核武器' . 铝合金车身, 高强钢底盘, 动力系统, 塑料覆盖件, 材料连接工艺等都将成为新能源汽车市场的新需求.
铝合金材质开发应用急速扩张
铝合金凭借其较轻的质量, 较好的性能表现, 近年来已成为汽车行业的明星材料. 相关数据显示, 2017年我国全年累计汽车终端用铝量达到371.1万吨. 铸造铝合金, 锻造铝合金, 铝挤压型材, 铝板等多类型铝材都在车身, 底盘等系统广泛应用. 此外, 随着新能源汽车市场的爆发, 全铝车身, 铝合金电池包等方面也迎来了开发和应用的高潮.
现今, 全铝车身成为了新能源汽车的一大卖点, 如中铝西南铝为长安A001纯电动汽车提供10架全铝车身, 包括型材骨架和板材结构件. 样车研发涉及40多种型材断面和300多个零件. 与钢材车架结构车辆相比, 铝制车架在实现车身减重50%的同时, 不仅降低能耗, 也减小了车身惯性, 改善了车辆在加速, 降噪和振动等方面的性能, 提升行驶安全性和舒适性.
汽车塑料化趋势难挡
汽车塑料化也是当今国际汽车制造业的一大发展趋势, 据全球市场洞察(GMI)咨询公司日前发布的报告显示, 到2024年, 全球汽车塑料市场的销售额预计将会超过500亿美元, 使用塑料产品制作的零部件将会占据越来越大的比重.
统计数据显示, 在2016年, 全球平均每辆轻型汽车的高分子复合材料用量约为150公斤. GMI预测, 到2024年, 仅在汽车动力系统中, 塑料制品的比重将接近10%, 包括发动机, 传动轴, 齿轮, 变速器和轴承等核心部件. 而汽车底盘中塑料制品的比重也将超过9%. 塑料材料中的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)得益于其耐冲击, 过滤紫外线, 耐化学腐蚀, 色彩精准度高, 耐候性等特点, GMI预测, 到2024年, 基于PMMA的汽车塑料市场规模将超过13亿美元.
材料连接新方式让轻量化无后顾之忧
各种新材料的出现为汽车轻量化提供了众多的选项, 但是如何将以新材料应用为导向的轻量化发展无疑还将面临材料连接的重大问题, 特别是汽车材料体系的扩大, 异种材料的连接成为新材料应用关注的重点.
一浦莱斯精密技术(深圳)有限公司的 '铝合金车身制造铆接4.0解决方案' 实现了铆接装配的智能化升级, 具有生产自动化, 设备智能化, 生产数据信息化, 设备体系网络化等特点. 其独特的锁铆工艺可实现不同材质, 不同厚度, 不同强度材料的连接起来, 完美的解决了各种材料之间如何连接的难题.
结语
如今, 随着新能源汽车的快速发展, 汽车重量已经成为制约新能源汽车发展的瓶颈. 尽管可以使用铝合金材料和塑料材料, 但就目前而言, 这些材料都并没有完全将新能源汽车轻量化的目标实现, 比如纯电动汽车特斯拉model S, 在使用了铝合金车身的前提下, 重量依然在2吨左右, 如果能再减重的话, 那么加速和制动性能还会再提升. 因此减重将会是未来一段时间汽车制造中一个永恒的课题.