国外主要OEM轻量化发展战略 碳纤维复合材料大量应用

　　当前能源环境形势使汽车厂商面临严峻挑战，节能减排已成为各大厂商未来发展战略的重要组成部分，而轻量化作为汽车节能减排的重要措施已被厂商们提起重视。同时严格的排放法规也倒逼OEM纷纷采取行动应对。就欧洲而言，2012年7月11日，欧盟委员会宣布，已就欧盟新车排放标准拟定了新提案，规定到2020年欧盟境内销售的新乘用车CO2排放量上限为95g/km，这一目标将升级为强制性标准。为实现2020年达到95g/km的二氧化碳减排目标，主要11家OEM中9家，包括一般汽车制造商和高端汽车制造商，预计到2015年各种汽车整车质量每年至少减少100 kg，见表1.
　　为实现上述减重目标，各大车企采取相应对策，现代利用其在现有价值链上的大量功能来实现汽车减重 ，从豪华车型开始，车窗从玻璃到聚碳酸酯的转变可以减重50%，漆包线从PVC转变为新型树脂可以减重25%，Genesis座椅骨架从钢改为镁多可以减重25%。
　　宝马为实现在移动领域的持续领导地位，预计将通过创造新的伙伴关系来保持在创新型材料的投入。超高强度钢车柱的厚度变化将使重量减轻4kg，镁发动机底座板和缸盖多可以减重10kg，舱壁从钢变为热塑性塑料将节省将近10kg的重量。
　　大众集团的整体目标是得到一个基本的生态重建公式以加速并满足其二氧化碳排放目标。发动机舱罩由铝取代钢将多减少7kg的重量，车柱、底板和车顶横梁以及侧梁使用新钢种将多减重18kg。
　　福特将创新作为其未来轻量化战略的关键。阀盖由钢变为碳纤维增强塑料将减少多50%的重量，F-150的底盘由钢变成铝将多减重50%。
　　考虑成本和减重效果OEM针对不同级别产品和不同市场将采取至少三个模块化轻量化组件 – 演化型（Evo）、创新型（Inno）和革新型（Revo）– 它们是通过原材料成分定义的，并源自二氧化碳减排目标。预期这些组件将成为差异化的竞争车型，以作为品牌创新从而促进销量。如下表2所示，微型车及入门级车市场主要考虑扩大高强度钢和超高强度钢的适用范围，面向发达市场的高端产品使用铝、镁等合金材料替代钢材，美德等成熟市场豪华车及电动车，跑车等成本压力较小的顶级细分车型中大量使用碳纤维等复合材料。
　　总体来说，预计在当前用钢或铝制造的白车身组件中，OEM将目标先定位于车身结构部件。在豪华车中，车身板件（车顶盖、行李箱盖）甚至可以跳过铝材的使用，从2015年开始大规模应用碳纤维增强塑料。部署轻量化解决方案时，保持低成   本影响和高生产率对于大规模应用非常关键。目前，碳纤维增强塑料的成本为$12/kg，并且生产率（0.5-1.0kg/工时）清楚地显示出未来努力需要  关注的领域。到2020年，预计亚洲OEM会利用建造1000kg以下汽车经验的早期优势。
　　预计大众会在其集团之下的所有品牌中利用这个优势，到2018甚至有可能成为生态轻量化的领导者。
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