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近年来，各大车企争相布局新能源汽车，行业竞争日益激烈。而对汽车实现轻量化，将有助于部分企业取得先发优势。要实现轻量化，高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等都是目前比较好的选择，而作为节能和新能源汽车的核心技术，每项材料又各有优势与技术难点。轻量化如何落地，成为2016第五届车用材料技术国际研讨会上的一个重要话题。
轻量化好的发展时代
“从汽车设计本身而言，无论是设计、材料、工艺还是制造环节，都在强调轻量化。”吉利汽车研究院NVH及环保性能开发部轻量化科科长金建伟认为，“现在是发展轻量化好的时代”。
“轻量化在这个时代提出来，有很多根本性的原因。”他补充道，“经过100多年的发展，汽车行业面临的问题和挑战非常多，包括动力性能、经济性、油耗、环保等问题，而轻量化好像‘万金油’，其优点能够覆盖到汽车凸显的这些问题。”
面对新能源汽车的电池问题，金建伟说：“在现有蓄电池性能无法取得根本性突破的前提下，仅有的改善车辆续航里程的手段，只能是减重。”
近一项实验证明，如果一台总重量为1550千克的新能源汽车续航里程为186公里，若将其非蓄能部件尽可能轻量化，能将总重量减少到1011千克，其续航里程可直接提高到275.5公里，已经较为令人满意。
2011~2015年欧洲车身会议的数据显示，车辆的轻量化系数由2011年的3.29下降到了2015年的2.33。“5年时间轻量化系数降低了30%，说明汽车轻量化已经得到很大的提升和改善，而且轻量化已经成为汽车主机厂迫切的需求。”金建伟说。
汽车追求轻量化不仅仅是为了减重，更为了考虑产品的功能和成本，“轻量化跟成本、性能开发是一样的，离不开这些属性的关联。”金建伟提醒，轻量化要综合考虑。
这体现在除了新材料本身的生产，使用过程也要考虑新的结构、优化汽车制造工艺。“新材料的使用目的除了减重，还要保障汽车其他性能的优化。”吉利汽车研究院总工程师熊飞说。
如果把高强钢等级提升了，材料变得很薄，使用时模态就变差了，怎么办？“只有通过改变结构截面才能满足要求。”熊飞说。
不只是减重
如果开发一个新车型，怎样才算得上轻量化？用绝对的重量来评价，金建伟认为并不合适，“轻量化单靠这样简单的评价肯定是不够的”。
“将油耗、动力性能加入综合竞争力评价后，你就发现绝对重量轻不意味着这辆车更有竞争力。”金建伟坦言，这也是目前如果把轻量化作为一个系统工程来开发所面临的问题，“因为轻量化没办法独立出来考虑，这是目前大的挑战”。
作为由众多零部件组成的器械，汽车的NVH（噪声、振动与声振粗糙度）都有专门的团队来研究。金建伟建议，要把轻量化做得更好、更完善，就要将其作为汽车的性能开发结构来对待。“这样轻量化的标准就成为不是我要减重多少，而是在车型开发、应用的时候要考虑这个车的重量能做到什么状态，同时满足汽车的其他性能要求。”
熊飞承认，要确定轻量化达到的目标很难。整车重量目标制定很关键，一般分为以下几种：体积密度法、尺寸推算法、统计分析法、竞争力分析法、挑战法和油耗反推法。
“目标确立之后，就是将轻量化开发作为一项属性开发，强调的是正向开发的思路。”金建伟坦言，轻量化正向开发主要包括两条线，条线是重量管理，另外就是技术开发。“只有两条线结合在一起做，车型开发的轻量化才能做得更加理想。如果将两条线的职能分开的话，你会发现这个工作推进起来非常困难。”
“轻量化涉及面太广了。”熊飞说，“从严格意义上来说轻量化跟整车所有零部件，甚至一颗螺丝钉都有关联性，所以轻量化不仅涉及技术的问题，还有各个部门之间理念认同等非技术的问题。”
他认为，要把轻量化这个工作在车型开发中做好，就必须有全流程管理的理念，而不是简单地制定一个目标、提几个方案就解决问题了。
“全产业链共同的事”
随着科技的发展，轻量化材料和技术层出不穷。
有业内人士指出，现在有镁合金、碳纤维，未来还会有新的轻量化材料，但不论出现什么材料，这些轻量化材料都不会是孤军奋战，必然是以组合的形式出现，因为汽车未来的发展趋势是多种材料混合使用。
“实际上轻量化开发离不开的核心，就是先进轻量化技术的开发。”金建伟说，但是先进轻量化技术开发面临的问题——成本风险、周期风险、质量风险——就像任何新的技术应用所面临的巨大风险一样。
“一个新的技术开发后直接在车型上应用是我们所希望的。”金建伟指出，但是实际上，往往有很多技术开发完全依赖于车型来做的话，就很难做得下去。“这需要汽车生产商要有独立的平台做轻量化的技术开发和应用。”
从技术上来说，轻量化材料面临如何弥补技术、生产缺陷的难题。重庆镁应用技术研究院副院长蒋斌举例，比如能够完全实现减重和性能双重目标的镁合金，却在价格、便利生产、耐腐蚀等方面都比不过高强度钢。
从环保角度讲，如何实现更有效地回收利用，更好地满足环保要求也很重要。尽管国内许多企业已经研发出性能优异的新材料汽车，但是要想向市场推广，进入商业化，还需要进一步建立维修、回收和循环使用技术体系。
汽车轻量化是汽车全产业链共同的事情，需要汽车企业努力，还需要行业联盟和政府的支持。金建伟认为，对企业来说，虽然一些新技术在前期研究时投资巨大，但这种投资是必要的，因为有了先进的技术储备，一旦时机来临，就可掌握先机。
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