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            2015-08-07
            重新認(rèn)知汽車輕量化 趕超世界先進(jìn)水平需要“三步走”
             

            關(guān)于國(guó)家油耗法規(guī),如果說(shuō)以前只是光打雷不下雨,那么現(xiàn)在是真的狼來(lái)了。20141016 日五部委聯(lián)合發(fā)布的《加強(qiáng)乘用車企業(yè)平均燃料消耗量管理的通知》中明確列出了5項(xiàng)力度前所未有的懲罰性措施。面對(duì)如此壓力,無(wú)論是合資品牌還是中國(guó)品牌都面臨著空前的挑戰(zhàn)。

            作為降低汽車油耗的最有效手段之一,輕量化技術(shù)已被業(yè)界廣泛討論與應(yīng)用,相比提升內(nèi)燃機(jī)效率這項(xiàng)已經(jīng)做了很多年的工作,輕量化技術(shù)的潛力更大。然而技術(shù)瓶頸與成本壓力卻成為了中國(guó)品牌汽車輕量化之路上的最大阻礙。中國(guó)品牌與合資品牌的差距在哪?汽車輕量化的手段有哪些?中國(guó)品牌又如何選擇適合自己的技術(shù)路線,從而趕上國(guó)際先進(jìn)水平?78日,在蓋世汽車網(wǎng)舉辦的“2015汽車輕量化新材料和先進(jìn)工藝應(yīng)用研討會(huì)上,蓋世汽車記者采訪到了長(zhǎng)安汽車工程研究院副院長(zhǎng)曹渡,與其就中國(guó)品牌的汽車輕量化技術(shù)路線進(jìn)行了探討。

            重新認(rèn)知輕量化

            曹渡表示,汽車輕量化勢(shì)在必行,主要有四大原因。其中,首要推動(dòng)力是政策,車企想要賣車,就必須滿足法規(guī),某種程度上說(shuō)是被的。其二,其指出,汽車每減輕100千克,加速性能就可提升8-10%,制動(dòng)距離減少2-7米,可以提升汽車的安全性。因此減重不僅僅是一個(gè)油耗的節(jié)約,還是一個(gè)綜合性能的提升,為整車的綜合性能和效益都有非常大的好處,這個(gè)就是我們要做減重的原因之二曹渡說(shuō)。

            此外,除了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車,新能源車也亟需減重,因?yàn)樾履茉窜囯姵厥种兀热鐚汃Ri3的電池重達(dá)280公斤,一般中國(guó)品牌純電動(dòng)車的電池凈重都需要300400公斤才能達(dá)到150-200公里以上的續(xù)航歷程,所以新能源車的減重也到了一個(gè)刻不容緩的地步。否則,續(xù)航里程就受到限制,電池容量就必須要增大。

            曹渡認(rèn)為,汽車行業(yè)對(duì)輕量化的認(rèn)識(shí)尚不充分。減重100千克,看似成本增加,實(shí)際上并非如此。其用相關(guān)分析舉例說(shuō)明,一公斤的金屬用到車?yán)铮C合成本大概是1517塊,非金屬成本更高,約25-35塊左右。這樣一來(lái),整車每減重1千克,實(shí)際上就能節(jié)省1535塊。而這些錢就可以補(bǔ)貼到減重過(guò)程中的一些成本的上升。對(duì)于這一點(diǎn),行業(yè)的認(rèn)識(shí)不夠充分。

            輕量化三步走材料混搭將成趨勢(shì)

            與歐美汽車工業(yè)相比,中國(guó)的汽車工業(yè)還略顯稚嫩。曹渡直言不諱地告訴蓋世汽車網(wǎng)記者,中國(guó)的汽車輕量化技術(shù)水平與國(guó)外差距不小。然而憑借在國(guó)內(nèi)外積累的豐厚行業(yè)經(jīng)驗(yàn),其總結(jié)出了一套適合中國(guó)品牌的汽車輕量化路線。

            由于過(guò)去中國(guó)品牌在輕量化方面做的不夠,因此有很大的上升空間,可以通過(guò)設(shè)計(jì)的優(yōu)化來(lái)達(dá)到減重的目的。曹渡指出,設(shè)計(jì)優(yōu)化是最容易實(shí)現(xiàn)的輕量化手段,并且其無(wú)需花費(fèi)成本,主要通過(guò)設(shè)計(jì)軟件以及對(duì)標(biāo)其他品牌已經(jīng)應(yīng)用的方案,并加以優(yōu)化而實(shí)現(xiàn)。例如,雪佛蘭新科魯茲實(shí)現(xiàn)了減重約140千克,其中白車身減重74千克,除部分材料采用高強(qiáng)鋼外,設(shè)計(jì)優(yōu)化細(xì)節(jié)隨處可見,是典型的優(yōu)化設(shè)計(jì)案例。為此,油箱容積減小了8升,續(xù)航里程反而提升了100公里,后排縱向空間增加,頭部空間增加,行李廂空間增加,而總尺寸減少,售價(jià)和老款相差無(wú)幾。

            俗話說(shuō),萬(wàn)事開頭難,而對(duì)于汽車輕量化來(lái)說(shuō),卻是開頭容易后頭難。曹渡說(shuō),當(dāng)設(shè)計(jì)優(yōu)化做到近乎極致后,進(jìn)一步輕量化則只能依靠新材料、新工藝、新技術(shù)。目前,使用最廣泛的材料仍然是高強(qiáng)度鋼/超高強(qiáng)度鋼,但由于鋼的密度達(dá)到7.8/立方厘米,雖然其技術(shù)比較成熟,然而減重的幅度并不太大,更輕的鋁鎂合金的成本相對(duì)較高。更進(jìn)一步就是當(dāng)前業(yè)界流行的以塑代鋼技術(shù),實(shí)則就是玻纖復(fù)合材料,此類材料已經(jīng)在尾門上有所應(yīng)用。

            重量最輕、強(qiáng)度最高,當(dāng)然成本也最高者則當(dāng)屬碳纖維。其強(qiáng)調(diào),將來(lái)任何一種材料都不可能單獨(dú)在汽車上出現(xiàn),而是多材料混搭將成為主流。這方面,最典型的一家車企就是寶馬,在寶馬i3顛覆了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和產(chǎn)品開發(fā)理念,上車體全部采用碳纖維,下車體采用鋁合金,車身外覆蓋件基本采用工程塑料。

            材料應(yīng)用的改變對(duì)于工藝也提出了新的要求曹渡表示。寶馬i3車身50%以上采用碳纖維,從原絲到碳絲到零部件,其中沖壓工藝變成了高壓RTM工藝,并且取消了焊裝步驟,用黏接來(lái)代替;車身的總裝過(guò)程也完全不同與傳統(tǒng)工藝完全不同。而下一代的寶馬7系則采用了碳纖維與金屬混合材料的車身,更是車身開發(fā)技術(shù)的一次革命。

            曹渡描述中國(guó)品牌碳纖維輕量化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀時(shí)說(shuō)道:中國(guó)品牌目前僅制作了一些展示用的碳纖維樣件或樣車,并沒(méi)有為了真正的應(yīng)用去研發(fā)。我們應(yīng)該從材料、工藝、 設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、維修、回收的完整產(chǎn)業(yè)鏈上切實(shí)地開展研發(fā)工作。

            用、產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合打造輕量化產(chǎn)業(yè)鏈

            長(zhǎng)安自主品牌2014年轎車銷量77萬(wàn)輛,超越了長(zhǎng)城成為了中國(guó)品牌中的老大,今年上半年,其轎車銷量已經(jīng)達(dá)到約54萬(wàn)輛。處在這樣位置,曹渡認(rèn)為:長(zhǎng)安汽車有責(zé)任和義務(wù)來(lái)引領(lǐng)中國(guó)汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展。

            目前,長(zhǎng)安汽車與中國(guó)科學(xué)院、中航復(fù)材,中復(fù)材以及湖南大學(xué)、東華大學(xué)等院校開展合作碳纖維相關(guān)技術(shù)?,F(xiàn)在正在研制適于規(guī)?;a(chǎn)的碳纖維頂蓋和地板,同時(shí)也正在探究工業(yè)自動(dòng)化技術(shù),希望將來(lái)能夠帶動(dòng)和形成完整的碳纖維輕量化技術(shù)在汽車上應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。曹渡強(qiáng)調(diào),整車廠本身只是一個(gè)應(yīng)用單位,輕量化工作的開展需要有市場(chǎng)帶動(dòng)。只有將用、產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合起來(lái),才能夠有機(jī)會(huì)趕上世界水平。當(dāng)然,我對(duì)中國(guó)品牌汽車輕量化技術(shù)趕超世界先進(jìn)水平有著足夠的信心他說(shuō)。

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