輕量化材料對新能源汽車節(jié)能與減排的改善潛力

為減少CO2排放量，設計者可以采取很多措施，如改善車輛材料，優(yōu)化汽車傳動系統(tǒng)，提高發(fā)動機效率，減小空氣阻力（風阻系數(shù)）、滾動阻力和輕量化等方式。材料對汽車的整車性能有很大影響，如材料的最高工作溫度、拉伸強度和摩擦系數(shù)等。材料的選取還會對其上游和下游材料結構產(chǎn)生影響。最常用的材料為傳統(tǒng)的鋼制材料，但目前如鋁、鎂、復合材料等作為輕量化材料越來越具有競爭力。

在傳統(tǒng)的鋼制內(nèi)燃機上采用零排放輕量化材料后將會改變運輸業(yè)的能源和材料的消耗狀況。開發(fā)的輕型車系列使用自底向上的動態(tài)計算模型，包括車輛生產(chǎn)和應急情況處理以及車輛動力系統(tǒng)和材料運用情況。用此模型研究零排放輕型材料對能源消耗和CO2排放的改善潛力。主要計算2010～2050年哥倫比亞乘用車的產(chǎn)品計劃和預估的數(shù)據(jù)。至2050年，車輛保有量將比2010年增加6.6倍，能源消耗和CO2排放分別增加5.5倍和4.9倍。對比表明，輕量化材料在控制能源消耗和CO2排放方面起到很大作用。

電動汽車相比傳統(tǒng)車輛能源消耗減少48%，CO2排放降低61%。新車使用最多的是鋼鐵材料，但目前鋁材料的比例日益增多，如新款奧迪A8車型就是全鋁車身框架結構，碳纖維增強復合材料則主要應用在燃料電池混合動力電動車輛中。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0360544212007190

作者：Juan C.González Palencia et al

編譯：張聰