事故发生在2016年10月的雨夜。在比利时的一条道路上,一辆宝马i8和宝马1系M级疯狂飙车时相撞,1M严重损毁,更严重的是i8彻底断成了两截。专家解释说,碳纤维在应力承受范围内确实比钢的强度要高,但一旦施加的外力超出承受范围,缺乏金属延展性的碳纤维将出现断裂甚至破碎。即便如此,宝马车的事故并未阻止汽车企业对碳纤维的追逐。同时,轻量化技术的完善发展也成为人们关注的重点。
根据我国在《巴黎协定》中作出的承诺,到2020年,我国乘用车油耗标准将降低至5升/百公里,这对于2016年乘用车平均每百公里消耗量仍为6.98升(不计入新能源汽车)的中国汽车来说,任务相当艰巨。作为降低燃油消耗量的重要手段,国内大多数汽车企业都在轻量化技术领域使尽全身解数,尽可能减少整备质量。一汽集团就是多年致力于此的一员。
1月14日,在一汽技术中心材料工艺部,举办了中国一汽首届汽车轻量化技术交流会暨成果展。参观了一汽多年来轻量化技术发展的重要成果后,东风集团、中国汽车工业协会、中国汽车工程学会、宝钢集团和中航复合材料公司等相关企业及机构的领导和专家发表了主题演讲。以下以虚拟问答形式,听听他们对轻量化怎么说。
Q:轻量化技术对汽车降低油耗和减少排放的贡献到底有多大?
A:东风汽车技术中心乘用车研发院技术开发部部长史建鹏——实验结果表明,整车质量减少10%,百公里油耗降低0.7%,燃油消耗率提高6%-8%,排放量减少4%。
Q:在保证同样强度的条件下,汽车越轻越好?
A:史建鹏——当然不是越轻越好。汽车质量减少时,抓地力减小等问题对安全性能形成更大挑战。在NVH方面则会导致局部振动特性和提高车内噪声,同时也将降低刚度、增大钣金局部开裂的风险。轻量化技术应在综合考虑以上问题时,尽可能减少产品质量。
Q:新能源汽车更适合发展轻量化技术?
A:中国汽车工程学会副秘书长、轻量化技术创新联盟秘书长张宁——目前传统燃油汽车的体量仍然远超过新能源汽车,我认为,轻量化技术是节能汽车和新能源汽车共有的关键技术。
A:中航复合材料有限责任公司研究员/副总经理李宏运——由于电池续航里程问题,目前新能源汽车对降低整车质量的迫切性和需求比传统燃油汽车更高,同时,由于新能源汽车拥有更高的成本上升空间,因此新能源汽车有望应用更多轻量化技术。
A:一汽解放青岛汽车有限公司中型车技术总监刘春梅——事实上,商用车更需要“瘦身”。原因在于,商用车比乘用车更重,平均油耗更高,行驶里程更长。
Q:轻量化技术就是新材料的应用?
A:史建鹏——在不降低性能的前提下,轻量化设计包括新材料的应用、新工艺的应用和结构设计与优化。
A:张宁——轻量化技术的基本原则是用材所长,因材施用。例如10万元以下价格的汽车,应以钢为主,加上玻璃纤维增强塑料的应用。但车价大于35万元时,就应以铝为主,加上钢、塑混合应用或碳纤维,增强塑料+铝的应用。
A:李宏运——钢材料的潜力还未完全被开发出来,很多材料特性还未真正应用到汽车产品上。
Q:轻量化技术的应用一定会带来成本的上升?
A:一汽技术中心副主任刘蕴博——轻量化并不单指质量的减少,也包含了成本的下降。
A:李宏运——以商用车在车架纵梁的轻量化为例,在应用高强度钢后,取消加强板,实现降重56公斤,降幅达到16%,每辆车降低成本100元。
A:刘春梅——根据测算,平均每辆卡车降低100公斤,车主每年收益增加2500-5000元。