新能源汽車輕（qīng）量（liàng）化現狀及車身輕量化結構和用材的走向

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1、前言

發布關於培育戰略（luè）性新興產業和加強節能減排工作的部署和要求以來，純（chún）電動汽車（chē）的（de）發展蒸蒸日上，由於（yú）電池結構及性能的限製，輕量化越來越受（shòu）到純電動汽車行（háng）業（yè）的重（chóng）視與青睞。

2、純電動汽車輕量化的必要性

純電動汽（qì）車動力係統相較燃油動力（lì）係統重量（liàng）增加40％左右，嚴重影響車身結構及相關部件的選（xuǎn）材及布置。

實驗證明，汽車質量降低一半，燃料消（xiāo）耗也會降低將近一（yī）半。輕（qīng）量化是新能源汽車提高續（xù）駛（shǐ）裏程的必由之路。

輕量（liàng）化可以有效提升整車的操控性和動力性（xìng），提（tí）高車輛（liàng）的加速度性能，縮短刹車製動距（jù）離。

3、純電動汽（qì）車輕量化的途徑

3.1輕量化材料的（de）應用

3.1.1鋁合金的應用（yòng）

鋁（lǚ）合金密度低，但強度比較（jiào）高，接近或超過優質鋼，塑性（xìng）好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導（dǎo）熱性及（jí）抗蝕性。鋁合金材料在電動汽車上的應用日益（yì）廣泛，汽車部件及行動部（bù）件，發（fā）動機及變速（sù）箱部件，空調及其部件等基本普及鋁（lǚ）合金鑄造工藝。

3.1.2改性非金複屬合材料

複合材料不僅保（bǎo）持各組分材料（liào）性能的優點，而且（qiě）通過各組分性能的互補和（hé）關聯可以獲得單一組（zǔ）成材料所不能達到的（de）綜合性能。目前非金屬複合材料包括合成（chéng）樹脂、橡膠、聚丙烯、玻璃纖（xiān）維等通過改性可減重15%-25%（保證良好的強度和韌性的前提下）。

3.1.3碳纖維材料

碳纖維（wéi）材料以其密度低，減重明顯，比（bǐ）強度高，比剛度高，熱膨脹係數低、尺寸穩定性好，耐腐蝕性能好的優勢受到各大新能源車企（qǐ）的（de）熱捧均已研發出碳纖維車型，並在市場（chǎng）引起良好反響。

3.1.4高強度鋼的研發及應用

已經試製出兩種兼具強度和成形性的第三代先進高強鋼。先進高強鋼強度和延伸率分別達到（dào）1200Mpa和37%，另一種試製鋼強度和延伸率分別（bié）達（dá）到1538Mpa和19%。便（biàn）可以用千製造（zào）輕量化的汽車和卡車，實現更高的安全（quán）性和（hé）燃油效率。

由鞍（ān）鋼（gāng）研製的TWIP1180HI,厚度僅3.5mm,抗拉強度達到1200兆帕的同時，延伸率達（dá）到60%以上，強塑積達到72000MPas以上，產品性能達到國（guó）際領（lǐng）先水平。

3.2鐫接工藝在輕（qīng）量化上的應用

汽車自重的25％左右在（zài）車身，車身材料的輕（qīng）量化舉足輕（qīng）重。高強度鋼板、鋁合金、鎂合金等（děng）新材料的應用實現（xiàn）了車身（shēn）的輕量化（huà），這些新材料（liào）焊接性能差的特點導致凸焊緊固件通常無法滿足使用要求。凸焊螺母（mǔ）的材料一般為a)含碳（tàn）量不大於0.25%，且具有可焊性的鋼；b）不（bú）經處理。在焊接材料差的母材上凸焊螺母時，不（bú）合理（lǐ）的焊（hàn）接參數將破壞螺紋，增加螺紋脫（tuō）扣或裝（zhuāng）配時螺母脫落風險，自衝柳緊固件完美的解決了以上問題（tí）。

3.3輕重化結構的應用

蜂（fēng）窩結構技術（shù）源千仿生學，與實體材料相比，蜂窩結構（gòu）所使用的有效材料一般隻有3%-5％左右，其（qí）餘90％以上的（de）空間均為空隙，其應用可以大幅度減少實體材料（liào）的（de）質量，是一種理（lǐ）想的輕量化環保新材料結（jié）構，目前應用千乘用車（chē）內飾隔板（bǎn）、備胎板等，後期隨著技術的成熟，可適用千各種內外飾結構件。

結束語

目前，新能源汽車輕量化的結構與用材策略（luè）與技術路徑尚（shàng）不清晰，各（gè）大車企都在摸索前進，汽車用材可謂群雄割據。新能源汽車采用鋁合金、鎂合金以及碳（tàn）纖維複合材料是當前（qián）形勢下（xià）無奈之舉，市場急需新型（xíng）輕量化材料的麵世。

未來5年將是各種輕量（liàng）化材料博弈的關（guān）鍵，這個時期將是以各（gè）種（zhǒng）材料降本、提高可製造性和服役性能為主線（xiàn）。

未來5年汽車電子整體水平將會提高許多，汽車主動安全性的重要性將會提高，影響汽車效果將會顯現。平直、簡單、易做的鋁合金下車體有可能成為汽車的標準件（jiàn）。