9月27~28日,由汽车轻量化技术创新战略联盟和中国汽车工程学会共同主办、奇瑞汽车股份有限公司协办的“中国汽车轻量化技术研讨会”在安徽芜湖举行。与会代表认为,汽车轻量化技术应用,将对自主品牌汽车在节能、安全、环保等方面带来重要影响,低成本轻量化技术应用是提高自主品牌汽车企业竞争力的基础和希望。
轻量化让汽车轻装前行
节能减排对汽车业提出了技术创新要求,汽车轻量化是节能减排的主要技术路线之一。
据与会专家介绍,目前,汽车轻量化设计有两大途径:一是通过改变汽车零部件的结构达到轻量化的目的。即对汽车零部件结构进行改进,使零部件实现薄壁化、中空化、小型化及复合化,从而实现轻量化。
二是使用轻量化材料。通过采用轻量化金属和非金属材料,主要是采用高强度钢材、铝镁合金、工程塑料和碳纤维等多种复合材料进行汽车轻量化设计。
世界钢铁协会发表的报告指出,如果全世界所有汽车都采用高强度钢,预计一年可减少1.56亿吨二氧化碳排放量。由于可以通过有效的强化措施继续提高钢铁材料的强度,迄今为止,钢铁材料仍然是汽车上使用最多的材料。
在推进汽车轻量化进程中,采用新的制造方法,并对传统制造工艺与成型技术进行改进,也是汽车车身结构轻量化的研究方向之一。奇昊汽车系统(苏州)有限公司产品开发部经理李声牧认为,制造工艺的改进和成型技术的发展,能有效促进车身构件的大型化,减少车身结构件数量,降低噪声与振动,提高舒适性,提高车身刚性,最终实现车身结构轻量化。在汽车轻量化方面,自主品牌汽车企业应加大研发力度,争取尽早在这—领域取得竞争优势。
轻量化要有度
“低成本轻量化应该成为我国汽车的特色。”上海理工大学汽车研究所所长郑松林认为,低成本轻量化是我国汽车业竞争力的基础和希望。他指出,我国自主品牌汽车发展时间还不长,进行设计修改比较容易,有进行轻量化设计、制造的基础。
“实现汽车轻量化要找到技术与成本的平衡点。”李声牧说,“比如,高强度钢有了,汽车整车厂如何冲压、生产零部件就是一个问题。建设冲压车间需要很大投资,如果汽车企业规模小,成本控制就很难,产能完全发挥也很难。”不过,在国外工作多年的李声牧认为,中国自主品牌汽车企业发展很快,技术水平很快可以赶上来。
有专家认为,汽车轻量化设计应该体现在低成本上。汽车是一个复杂系统,轻量化设计必须考虑整车全局,单个零部件的轻量化设计可以单独进行,但要考虑对相邻零部件的影响和对整车的影响。不仅在设计时考虑轻量化,在制造过程中也要考虑轻量化。
郑松林说,在体现低成本、保证安全性、提高可靠性基础上,对整车进行系统设计,让每个零部件的强度都不过剩很重要。由于设计对汽车成本的控制很重要,所以设计整车时要尽量保证零部件的低成本,达到合理轻量化。
新能源车瘦身更为重要
有与会代表提出,轻量化有助于克服电动汽车目前面临的技术、成本障碍,有助于电动汽车实现产业化。
江苏奥新新能源汽车有限公司总经理史践认为,汽车的能量消耗与自身总质量成正比。因此,要减少不必要的能量消耗,就应在保证安全的前提下,尽量降低汽车自身重量。汽车自重轻能直接减轻电池负荷,从而提高电池使用效率,提高电动汽车续驶里程。
“对于电动汽车或混合动力汽车而言,电池、电机和车身结构件占整车质量的比例较高,因此从电池、电机和车身结构件入手减轻重量,对整车性能的影响很明显。”史践说,“目前,车载电池的单位质量存储能量太少,无法保证较长距离行驶。对于电动汽车而言,由于布置空间较小,乘员舒适性要求高,减轻车身重量显得更重要。”
史践举例说,现在,一辆A级电动汽车比同级别普通内燃机汽车重很多。重量大的车需要更多电能驱动、更多电能储备及更重的电池。因此,减轻电池重量和电动汽车自重,实现整车轻量化,抵消因多装电池而增加的重量,在一定程度上可以提高电动汽车的性能。