陳瓊

好鋼如何用在刀刃上

汽車(chē)的行駛阻力與車(chē)重成正比，車(chē)重的不斷增加，會(huì)使汽車(chē)的能耗大部分消耗在自重上，而不是滿足客貨運(yùn)輸?shù)男枰Ｆ?chē)輕量化能夠有效減緩因車(chē)載裝備的增加而導(dǎo)致汽車(chē)增重速度加快。世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)報(bào)告指出，汽車(chē)自重每減少10%，燃油消耗可降低6%～8%。研究表明，汽車(chē)每減重100公斤，百公里油耗可降低0.4升、二氧化碳排放可減少1公斤。

汽車(chē)輕量化能夠有效改善汽車(chē)燃料經(jīng)濟(jì)性，提升汽車(chē)動(dòng)力性、制動(dòng)性能和通過(guò)性，降低有害氣體排放。同時(shí)，在不改變汽車(chē)結(jié)構(gòu)材質(zhì)的條件下，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)輕量化，還可以節(jié)省原材料消耗，降低材料成本。

我國(guó)要實(shí)現(xiàn)《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》提出的第四階段油耗指標(biāo)5L/100km，輕量化是重要技術(shù)路徑之一。

輕量化的手段就是對(duì)汽車(chē)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)零部件的精簡(jiǎn)、整體化和輕質(zhì)化。結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)主要包括以下三個(gè)方面：一是通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小車(chē)身骨架及車(chē)身鋼板的質(zhì)量，對(duì)車(chē)身強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核，確保汽車(chē)在滿足性能的前提下減輕自重；二是通過(guò)結(jié)構(gòu)的小型化促進(jìn)汽車(chē)輕量化，主要通過(guò)其主要功能部件在同等使用性能不變的情況下縮小尺寸；三是采取運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)方式的變化來(lái)達(dá)到目的，比如采用轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)和超輕懸架結(jié)構(gòu)等，使結(jié)構(gòu)更緊湊，或采取發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)的方式，達(dá)到使整車(chē)局部變小，實(shí)現(xiàn)輕量化的目標(biāo)。

但業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國(guó)汽車(chē)輕量化技術(shù)的研發(fā)面臨兩大困難：一方面，要打破輕量化技術(shù)的發(fā)展所涉及的眾多學(xué)科之間的壁壘，形成綜合性、系統(tǒng)性知識(shí)體系；另一方面，在這一領(lǐng)域企業(yè)基本處于單打獨(dú)斗狀態(tài)。汽車(chē)企業(yè)對(duì)汽車(chē)輕量化關(guān)注度明顯不夠，尤其是國(guó)產(chǎn)品牌。如果持續(xù)下去，汽車(chē)企業(yè)將會(huì)失去一次技術(shù)跨越的絕好機(jī)會(huì)。而且，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)在實(shí)施“輕量化戰(zhàn)略”的同時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)偷工減料的行為，導(dǎo)致汽車(chē)安全性受到影響。

對(duì)于輕量化核心技術(shù)的學(xué)習(xí)和掌握，國(guó)內(nèi)一些整車(chē)企業(yè)有很長(zhǎng)的路要走。清華大學(xué)汽車(chē)系教授宋健表示，汽車(chē)輕量化首先需要掌握汽車(chē)的核心技術(shù)，在此基礎(chǔ)上才能加以改進(jìn)。中國(guó)整車(chē)企業(yè)的一些零部件現(xiàn)在還需要外采，更不要提去減輕車(chē)輛的自重。更重要的是，國(guó)內(nèi)一些汽車(chē)企業(yè)只能在車(chē)身整體結(jié)構(gòu)上“動(dòng)動(dòng)手腳”，顯然不能滿足真正的輕量化的技術(shù)要求。

輕量化發(fā)展最明顯的特征就是使用輕量化材料，但目前使用較為普遍的高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料五種材料都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也有其無(wú)法避免的劣勢(shì)。那么，如何將“好鋼用在刀刃上”呢？業(yè)內(nèi)專(zhuān)家一再呼吁，汽車(chē)輕量化要科學(xué)綜合利用這些材料。

從性能、成本等綜合因素考慮，高強(qiáng)度鋼仍是市場(chǎng)上受歡迎的輕量化材料。憑借較高的強(qiáng)度和安全性，未來(lái)，它會(huì)更多地應(yīng)用在各種汽車(chē)安全件、底盤(pán)、車(chē)身結(jié)構(gòu)、車(chē)身覆蓋件等方面。

當(dāng)前鋁合金在汽車(chē)上的應(yīng)用比較多，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、變速器殼體、車(chē)身、底盤(pán)、散熱器等，整車(chē)企業(yè)和零部件企業(yè)對(duì)鋁合金的研究也比較多。隨著技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金在當(dāng)前領(lǐng)域的應(yīng)用肯定會(huì)越來(lái)越廣，未來(lái)在底盤(pán)和車(chē)身覆蓋件方面也有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

鎂合金與工程塑料都面臨整車(chē)廠的認(rèn)識(shí)問(wèn)題。鎂合金當(dāng)前主要應(yīng)用在汽車(chē)方向盤(pán)、汽車(chē)儀表、中控支架等可覆蓋的地方?；诖耍磥?lái)鎂合金可以在不暴露表面如車(chē)內(nèi)門(mén)板、座椅支架等方面進(jìn)行推廣，而鎂合金發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、變速器外殼、車(chē)身結(jié)構(gòu)等可在高端車(chē)上使用，迫于成本壓力，中低端車(chē)要批量使用還需要繼續(xù)努力。

另外，工程塑料和復(fù)合材料作為一種新的材料技術(shù)也被大家廣泛看好，輕量化的進(jìn)一步發(fā)展必然推動(dòng)它們快速發(fā)展。未來(lái)，工程塑料和復(fù)合材料都可應(yīng)用到汽車(chē)內(nèi)外飾、汽車(chē)座椅、汽車(chē)天窗、水箱、電池箱、剎車(chē)踏板、儀表盤(pán)等地方。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化是軟實(shí)力

減輕了車(chē)輛自重，安全性如何保障？中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)專(zhuān)家陳一龍認(rèn)為，車(chē)身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化配比至關(guān)重要。

他分析，汽車(chē)輕量化技術(shù)并非僅僅依靠材料，它是設(shè)計(jì)、制造、材料技術(shù)集成的工程。例如，東風(fēng)牽引車(chē)減重1400公斤，其中結(jié)構(gòu)優(yōu)化占19%，功能配置優(yōu)化占40%，兩者共占59%，真正新材料新技術(shù)只占41%。把輕量化看成材料供應(yīng)問(wèn)題是我國(guó)從事逆向設(shè)計(jì)、仿制造成的結(jié)果，是當(dāng)前阻礙我國(guó)輕量化水平提高的主要技術(shù)瓶頸之一。

事實(shí)上，車(chē)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鋼材的強(qiáng)度都是決定安全的重要因素。工程師通過(guò)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件可以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)和校核汽車(chē)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，減少車(chē)身重量和鋼板厚度，使零部件中空化、小型化或復(fù)合化，確保整車(chē)的質(zhì)量和性能。要想在材料成本、輕量化、安全性能等多目標(biāo)中尋求最佳結(jié)合點(diǎn)，就需要多種材料組合的使用，而針對(duì)多材料組合必須合理設(shè)計(jì)安排使用各材料的最佳部位。

不同于普通汽車(chē)，高檔汽車(chē)采用空間框架的結(jié)構(gòu)，部件多為多功能的大型鑄件，大型整體結(jié)構(gòu)和高比例的鍛壓件，可以減少車(chē)身零件的數(shù)量，一系列的優(yōu)化設(shè)計(jì)使得整車(chē)輕量化的同時(shí)提升了安全性能。車(chē)輛的安全性主要體現(xiàn)在事故發(fā)生時(shí)對(duì)人員的保護(hù)，而不是以車(chē)的受損程度來(lái)衡量。重量大的車(chē)跟重量輕的車(chē)碰撞，重量大的車(chē)受損程度比較小，但是人員的受損程度跟吸能式車(chē)身設(shè)計(jì)以及主被動(dòng)安全配置有密切聯(lián)系。例如在某些車(chē)型上通過(guò)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以更好的將碰撞吸收的能量分散到強(qiáng)度很高的A柱和車(chē)身底部，提高乘客安全性的同時(shí)也降低了對(duì)對(duì)方車(chē)輛的攻擊性。

在汽車(chē)行業(yè)，大眾MQB輕量化平臺(tái)、奧迪塑料圓簧、ContiTech空氣彈簧、江森自控輕量化鋁鋼座椅框架等技術(shù)的應(yīng)用，都為車(chē)輛的輕量化作出了巨大貢獻(xiàn)。

成本與發(fā)展的矛盾

在我國(guó)，各大品牌開(kāi)始提升合金、超強(qiáng)度鋼、工程塑料等多種輕質(zhì)化材料在汽車(chē)產(chǎn)品中的應(yīng)用比例。但由于外資材料供應(yīng)商在一些核心部件方面幾乎壟斷了技術(shù)，自主品牌的采購(gòu)價(jià)格居高不下。

另外，一部分輕質(zhì)材料雖然降低重量效果明顯，但是成本高昂。對(duì)于經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，車(chē)重降低一公斤的成本控制在20元以?xún)?nèi)才是一個(gè)可接受的范圍。目前在合成塑料上，相較本土材料商，外資材料商的價(jià)格平均每噸貴幾千元，算下來(lái)平均每公斤增加成本幾十元。輕量化的優(yōu)勢(shì)已成為共識(shí)，如何尋求低成本前提下的輕量化技術(shù)路線成為企業(yè)和行業(yè)人士重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

奇瑞車(chē)身技術(shù)研究院陳曉鋒表示，“成本和重量確實(shí)是一個(gè)很難平衡的東西，要達(dá)到一個(gè)較好的結(jié)果和成效，是一個(gè)技術(shù)，也是一門(mén)藝術(shù)。”例如，在塑料件和金屬件達(dá)到相同性能的情況下，前后材料重量相差0.8公斤，然前者的成本會(huì)增加15塊錢(qián)左右，這個(gè)時(shí)候就要考慮下其最終性?xún)r(jià)比了。他認(rèn)為，在輕量化方面，諸多的材料如碳纖維、工程塑料、鋁合金等都擁有各自的優(yōu)點(diǎn)，比如用鋼材做前防撞條，滾軋動(dòng)力明顯比冷成型的至少在相同情況下輕三公斤，相對(duì)其他材料來(lái)說(shuō)是最優(yōu)方案?！翱傮w來(lái)說(shuō)，所有的輕量化都是采用混合式的方法，根據(jù)不同部位和不同的特點(diǎn)，選相對(duì)性?xún)r(jià)比比較高的，同時(shí)我們要多方合作，利用各自的優(yōu)勢(shì)，而不是使用它的劣勢(shì)，這樣的話至少在車(chē)身輕量化里面是一個(gè)合理的方案。

而對(duì)于供應(yīng)商，格朗吉斯鋁業(yè)（上海）有限公司徐坤豪坦言，輕量化發(fā)展到一個(gè)階段，相對(duì)于他們來(lái)說(shuō)是不太有利的，上游客戶會(huì)對(duì)材料成本提出更加嚴(yán)苛的要求，即便如此，公司采取的一個(gè)策略就是主動(dòng)做輕量化，分擔(dān)客戶的成本壓力。“我們所配套的產(chǎn)品——熱交換器在整車(chē)中所占的比重相當(dāng)小，在這種情況下輕量化對(duì)整體重量上不會(huì)有太大的影響，然對(duì)成本的影響很大的。我們很清楚，不管是主機(jī)廠、零部件還是材料供應(yīng)商，價(jià)格和輕量化應(yīng)該是兩者密不可分，而且是我們行業(yè)追求的一個(gè)方向。 ”

整車(chē)企業(yè)攜手公關(guān)輕量化

中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)牽頭成立的“汽車(chē)輕量化創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”已八年。在輕量化聯(lián)盟的組織下，聯(lián)盟成員不斷突破輕量化關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果在聯(lián)盟內(nèi)轉(zhuǎn)移，同時(shí)建立了一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及聯(lián)盟成員共享的數(shù)據(jù)庫(kù)，推動(dòng)了我國(guó)汽車(chē)輕量化水平的提高。

長(zhǎng)安汽車(chē) “進(jìn)入技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用階段”

現(xiàn)在，長(zhǎng)安已經(jīng)進(jìn)入了輕量化技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用階段，向著到2020年主力車(chē)型平均減重50kg的目標(biāo)努力，并以此為總目標(biāo)，帶動(dòng)車(chē)身、底盤(pán)、電裝、動(dòng)力系統(tǒng)等部門(mén)建立各細(xì)分領(lǐng)域輕量化方案和體系。

在輕量化聯(lián)盟的引導(dǎo)下，長(zhǎng)安得到了零部件供應(yīng)商、原材料供應(yīng)商的支持，集合行業(yè)力量，共同推進(jìn)輕量化產(chǎn)品的研制。自主研發(fā)的鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板是長(zhǎng)安加入輕量化聯(lián)盟之后的重要成果之一。

從鋁板的選材、技術(shù)規(guī)范的對(duì)標(biāo)研究開(kāi)始，聯(lián)合原材料供應(yīng)商、模具制造商探討可行的業(yè)界可接受的材料標(biāo)準(zhǔn)，不斷改良鋁板的連接和沖壓技術(shù)、生產(chǎn)線設(shè)備，以及鋼鋁混件的涂裝工藝，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和剛度、疲勞度測(cè)試等，才得以造出一塊合格的鋁合金汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板。

該鋁蓋板在長(zhǎng)安逸動(dòng)混合動(dòng)力轎車(chē)上應(yīng)用，其重量相比鋼制件的18.9kg減到10.98kg，減重率為41.9%。依托此項(xiàng)目，長(zhǎng)安參與編制了《汽車(chē)覆蓋板材抗凹痕性能測(cè)試規(guī)范》和《鋁合金前罩總成設(shè)計(jì)規(guī)范》，以指導(dǎo)企業(yè)和行業(yè)發(fā)展。

一汽集團(tuán) “輕量化技術(shù)發(fā)展規(guī)劃先行者”

一汽主要從設(shè)計(jì)理論與方法、新型輕質(zhì)材料應(yīng)用技術(shù)研究、承載構(gòu)件輕量化制造技術(shù)、安全構(gòu)件輕量化制造技術(shù)、高強(qiáng)度鋼應(yīng)用技術(shù)研究五大方面推進(jìn)輕量化技術(shù)發(fā)展。

到2020年，一汽要形成輕量化技術(shù)研究及應(yīng)用的體系化能力，建立輕量化工作常態(tài)推進(jìn)機(jī)制，推進(jìn)集團(tuán)輕量化技術(shù)的橫向應(yīng)用，打造集團(tuán)輕量化產(chǎn)品、工藝、材料專(zhuān)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。

在輕量化聯(lián)盟的推動(dòng)下，一汽建立了汽車(chē)輕量化先進(jìn)成形技術(shù)創(chuàng)新基地，針對(duì)成型技術(shù)開(kāi)展了三維輥壓、1800MPa熱成形、鋁合金半固態(tài)加工、鋁合金擠壓鑄造及高真空壓鑄等輕量化技術(shù)研究，大部分技術(shù)處于轉(zhuǎn)量產(chǎn)階段。材料方面開(kāi)展了第二代、第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼、過(guò)共晶鋁-硅合金、耐熱鎂合金、碳纖維復(fù)合材料、PC、GMT等輕量化材料在汽車(chē)上應(yīng)用研究，部分材料處于轉(zhuǎn)量產(chǎn)階段。設(shè)計(jì)方面，采用有限元分析、局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)、拓?fù)鋬?yōu)化等技術(shù)，從結(jié)構(gòu)上減少零部件數(shù)量；在滿足強(qiáng)度的前提下，可減少材料消耗，降低產(chǎn)品重量。

一汽轎車(chē)在輕量化技術(shù)研發(fā)方面的投入已經(jīng)超過(guò)一億元，輕量化技術(shù)在乘用車(chē)、商用車(chē)均有大量應(yīng)用成果。一汽奔騰X80在多種輕量化技術(shù)的共同作用下，相比某合資企業(yè)的對(duì)標(biāo)車(chē)型減重90kg，同時(shí)C-NCAP碰撞測(cè)試得到了58.9的超高得分。

長(zhǎng)城汽車(chē) “項(xiàng)目落地快執(zhí)行力最強(qiáng)”

高強(qiáng)度鋼是長(zhǎng)城汽車(chē)現(xiàn)階段批量化使用最為廣泛的輕量化材料之一，為此長(zhǎng)城專(zhuān)門(mén)投入巨資設(shè)立一條生產(chǎn)線，應(yīng)用熱成型技術(shù)生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼零部件，在H6等車(chē)型上應(yīng)用。長(zhǎng)城正在開(kāi)發(fā)的一款車(chē)型中，有至少8個(gè)主要零部件應(yīng)用高強(qiáng)度鋼，整體減重超過(guò)10%。借助聯(lián)盟的力量，長(zhǎng)城與寶鋼成立實(shí)驗(yàn)室，共同承擔(dān)多個(gè)輕量化研究項(xiàng)目。車(chē)型之間平臺(tái)化使長(zhǎng)城多種車(chē)型共享輕量化技術(shù)和零部件，成本也會(huì)逐步下降。

碳纖維材料是長(zhǎng)城輕量化技術(shù)主攻的方向之一，長(zhǎng)城正牽頭組織多家整車(chē)企業(yè)，欲聯(lián)合攻關(guān)碳纖維技術(shù)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

北京汽車(chē) “一把手親自抓”

北汽集團(tuán)董事長(zhǎng)徐和誼早已將輕量化技術(shù)的發(fā)展納入到集團(tuán)的戰(zhàn)略布局中，以此打造“一把手工程”。

為了推進(jìn)北汽自主品牌輕量化，北汽研究院全院工程師從輕量化材料、輕量化技術(shù)、輕量化設(shè)計(jì)三方面開(kāi)展輕量化技術(shù)研究與應(yīng)用。加強(qiáng)高強(qiáng)度鋼板在車(chē)身上的應(yīng)用，擴(kuò)大鋁合金材料在汽車(chē)底盤(pán)、動(dòng)力系統(tǒng)零部件的應(yīng)用范圍，開(kāi)展以塑代鋼等專(zhuān)項(xiàng)工作。加大熱成型、輥壓成型、液壓成型、激光焊接等技術(shù)在自主品牌上的應(yīng)用。北汽推出的每款新車(chē)型都會(huì)有一套詳細(xì)輕量化方案并付諸實(shí)踐?！氨逼p量化技術(shù)的研發(fā)成果會(huì)在集團(tuán)的多個(gè)車(chē)型推廣，而輕量化新技術(shù)的應(yīng)用則可以對(duì)標(biāo)薩博、北京現(xiàn)代的成熟技術(shù)和車(chē)型。北汽集團(tuán)旗下自主品牌與合資品牌之間一直有著緊密的技術(shù)交流，有助于提升自主品牌的技術(shù)水平。”呂霞彪還表示，“汽車(chē)輕量化技術(shù)是助推產(chǎn)品銷(xiāo)量提升的關(guān)鍵技術(shù)之一。我們希望輕量化技術(shù)應(yīng)用可形成一種生態(tài)鏈，施行綠色制造，控制有害物質(zhì)的產(chǎn)生，同時(shí)提高產(chǎn)品回收率?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2024/05/07/qkimagesqczhqczh201511qczh20151115-5-l.jpg"/>

奇瑞汽車(chē)“引入重量管理理念”

瑞虎5是奇瑞汽車(chē)走正向研發(fā)之路的又一成果，也是大量應(yīng)用輕量化材料和技術(shù)的車(chē)型，車(chē)身骨架的四分之三材料應(yīng)用了多種高強(qiáng)度鋼，在連接工藝、激光焊接、輥壓成型、熱成型技術(shù)方面也有很大提升。奇瑞推進(jìn)輕量化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵一步是建立重量工程系統(tǒng)，設(shè)定產(chǎn)品重量目標(biāo)?！霸谄嫒鹱哒蜓邪l(fā)之路，推進(jìn)自主設(shè)計(jì)之后，輕量化的目標(biāo)也得以全面融入到新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)體系?！逼嫒鹌?chē)研究總院核心技術(shù)管理部長(zhǎng)李鼐一介紹說(shuō)。在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期，奇瑞引入了重量管理的理念，需要為新車(chē)型建立重量工程系統(tǒng)，設(shè)定產(chǎn)品重量目標(biāo)，從而決定各總成部件的技術(shù)工藝、材料選擇以及結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等。

上汽車(chē)“為輕量化技術(shù)已投入數(shù)千萬(wàn)元”

上汽榮威E50車(chē)身大量應(yīng)用高強(qiáng)度鋼、輕金屬及非金屬材料，比如鋁合金骨架、保險(xiǎn)杠以及使用復(fù)合材料的電池盒、前端模塊等，通過(guò)車(chē)身覆蓋件減薄、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、應(yīng)用熱成型技術(shù)等措施，使車(chē)身減重37kg。這車(chē)身集成了上汽在輕量化領(lǐng)域研究的多項(xiàng)成果?！吧掀灾髌放茝?007年就開(kāi)始了輕量化技術(shù)和零部件的研發(fā)，這保證了上汽在2015年滿足國(guó)家對(duì)乘用車(chē)平均燃油消耗的要求?！鄙掀履茉春图夹g(shù)管理部馮奇說(shuō)。

據(jù)悉，2008年以前，上汽只是在已有平臺(tái)上從事零散的輕量化零部件開(kāi)發(fā)，而到2013年，上汽在鋁合金車(chē)身等輕量化材料和技術(shù)方面的研發(fā)投入已達(dá)數(shù)千萬(wàn)元。馮奇表示，目前，上汽輕量化目標(biāo)已上升至集團(tuán)戰(zhàn)略層面，并在集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下，成立了前瞻技術(shù)研究部，針對(duì)新能源、輕量化等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深入研究，建立技術(shù)向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的模式。

商用車(chē)是近年來(lái)東風(fēng)輕量化技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域。早在2008年，東風(fēng)開(kāi)啟了針對(duì)重型商用車(chē)輕量化技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)工作。以東風(fēng)天龍新型牽引車(chē)為例，在應(yīng)用鋁合金油箱、塑料空濾外殼、高強(qiáng)度鋼車(chē)架、高強(qiáng)度鋼車(chē)輪以及零部件支架優(yōu)化設(shè)計(jì)等一系列措施之后，整車(chē)減重達(dá)到9.3%。劉成虎表示，未來(lái)東風(fēng)還會(huì)推出標(biāo)配全鋁合金車(chē)輪等輕量化零部件的高端重卡，以滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)商用車(chē)的需求。

針對(duì)東風(fēng)銷(xiāo)量最好的“金霸”輕卡，東風(fēng)則采用了以塑代鋼的油箱總成、高強(qiáng)度鋼的車(chē)架和車(chē)輪、鋁合金的缸體缸蓋和變速器箱體、鋁合金的貨箱箱體，以及傳動(dòng)軸軸管和蓄電池的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整車(chē)減重10%。

名詞解釋?zhuān)?/b>

所謂汽車(chē)輕量化，是在滿足汽車(chē)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)噪聲、被動(dòng)安全性和耐久性條件下的輕量化。通過(guò)優(yōu)化汽車(chē)結(jié)構(gòu)和零部件的用材，選擇合理的制造工藝，讓合適的材料、最優(yōu)的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸用在汽車(chē)合適的位置，充分發(fā)揮每一部分材料的承載、吸能、加剛作用，來(lái)有效減少汽車(chē)重量。

歐美日引領(lǐng)輕量化發(fā)展

在美國(guó)，2012年8月奧巴馬政府發(fā)布了2025年公司平均燃油經(jīng)濟(jì)性（CAFE）法規(guī)的最終版本。按照新法規(guī)，美國(guó)市場(chǎng)上各車(chē)企2017-2025年款新車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性平均值應(yīng)當(dāng)達(dá)到54.5英里/加侖，約合百公里4.3升油耗，比2012年車(chē)輛水平幾乎提高一倍。

在歐盟，2014年2月歐洲議會(huì)通過(guò)一項(xiàng)改革，從2020年1月1日起，歐盟將開(kāi)始銷(xiāo)售獨(dú)特的新型汽車(chē)，這些汽車(chē)的二氧化碳平均排放量為95克/公里，而2015年汽車(chē)二氧化碳排放量為130克/公里。如果超過(guò)95克/公里這一標(biāo)準(zhǔn)，汽車(chē)制造廠家將會(huì)受到經(jīng)濟(jì)處罰。

美國(guó)和歐盟的舉措將推動(dòng)汽車(chē)原始設(shè)備制造商尋找替代材料生產(chǎn)輕型車(chē)，從而推動(dòng)輕量化材料市場(chǎng)出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2017年，全球汽車(chē)輕量化材料市場(chǎng)的收入有望實(shí)現(xiàn)1000億美元。

目前，美國(guó)的發(fā)展目標(biāo)是2020年在2013年的基礎(chǔ)上降重20%，25年要降重30%。為此進(jìn)行了整個(gè)組成系統(tǒng)的劃分：整個(gè)車(chē)身系統(tǒng)減重35%、底盤(pán)減重25%、動(dòng)力總承15%。同時(shí)，國(guó)外從政策、科研角度及整個(gè)材料推動(dòng)角度也開(kāi)展了眾多輕量化研究項(xiàng)目。如美國(guó)百公里油耗3升，及其他計(jì)劃，都投入了大量的資金。在過(guò)去發(fā)展歷史中，汽車(chē)企業(yè)非常重視投入大量資金關(guān)注汽車(chē)輕量化技術(shù)。

福特、豐田、大眾、通用、寶馬都確定了輕量化指標(biāo)，并在典型車(chē)型上都有輕量化指標(biāo)。比如福特IV150減重138公斤，采用了全鋁的骨架，而且在保持成本不變的情況下實(shí)現(xiàn)減重300公斤的水平。這對(duì)它來(lái)講是一個(gè)挑戰(zhàn)，但是對(duì)全鋁的整車(chē)車(chē)身的產(chǎn)業(yè)化的角度是一個(gè)巨變。寶馬i3的電動(dòng)車(chē)，在2014年已經(jīng)量產(chǎn)，它的減重目標(biāo)250 公斤，要比傳統(tǒng)的電動(dòng)車(chē)減17%。所以，從國(guó)家到地區(qū)到整個(gè)企業(yè)的具體產(chǎn)品，無(wú)不穿插著輕量化的技術(shù)。

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輕量化主要材料作為傳統(tǒng)材料的高強(qiáng)度鋼在汽車(chē)輕量化的大潮中是不會(huì)被取代的。安全是汽車(chē)的重要屬性之一，先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼在強(qiáng)度、抗腐蝕性方面具有優(yōu)越性，而且當(dāng)前高強(qiáng)度鋼的技術(shù)應(yīng)用成果顯著，能夠進(jìn)一步提高汽車(chē)的安全性、環(huán)保性和節(jié)能性。但無(wú)法否認(rèn)的是，從實(shí)現(xiàn)輕量化來(lái)講，高強(qiáng)度鋼的效果略低一些。

鋁合金、鎂合金、復(fù)合材料在汽車(chē)減重、環(huán)保方面效果顯著，但成本相對(duì)較高，在技術(shù)工藝方面也不夠成熟。鋁合金與其他材料不好連接，焊接困難只能采用鉚接，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不高；鎂合金則耐腐蝕性差、廢品率高且存在安全生產(chǎn)問(wèn)題；復(fù)合材料雖然能大大減輕整車(chē)重量和便于設(shè)計(jì)出更時(shí)尚的外形，但“高處不勝寒”，昂貴的價(jià)格讓汽車(chē)制造商望而卻步；工程塑料雖然成本較低，但與其他金屬件的連接仍是技術(shù)瓶頸，而且人們對(duì)工程塑料的安全性有疑慮，工程塑料在回收利用方面也存在問(wèn)題。