我國石油依賴進(jìn)口的形勢(shì)越來越嚴(yán)重，環(huán)保壓力不斷增大。在節(jié)能減排被空前重視之時(shí)，作為能源消耗大戶的汽車行業(yè)無疑會(huì)更受到關(guān)注。那么，要降低汽車能耗，除了發(fā)展小排量和新能源汽車外，減輕車身質(zhì)量、實(shí)施汽車輕量化也成為節(jié)能減排的重要舉措之一。

中國汽車工程學(xué)會(huì)、中國汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟顧問陳一龍?jiān)诮邮鼙究牟稍L中，明確了汽車輕量化的真正含義，并厘清了中國汽車輕量化涉及到各種問題。陳一龍建議：我國應(yīng)進(jìn)一步加快汽車輕量化的步伐，以縮小與國外在國際競(jìng)爭(zhēng)中的差距。

汽車輕量化的誤區(qū)

與歐洲汽車相比，中國乘用車質(zhì)量高出5%～10%、商用車質(zhì)量高出17%。

一組研究數(shù)據(jù)表明，商用車減重率對(duì)油耗的影響可用自重減少10%、油耗降低4.8%來測(cè)算。如果按照這樣一個(gè)比例，到2020年我國商用車相對(duì)目前能減重20%～25%，按那時(shí)的車輛保有量計(jì)算，則每年可相對(duì)節(jié)約燃油2 500萬～3 000萬t。陳一龍介紹，目前歐洲汽車界已經(jīng)達(dá)成共識(shí)：實(shí)現(xiàn)歐洲2020年二氧化碳排放控制目標(biāo)的基礎(chǔ)在于汽車的小型化加輕量化。

一般觀念認(rèn)為，與汽車輕量化關(guān)系最為密切的因素主要是構(gòu)成汽車各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的材料，材料輕量化是汽車輕量化的關(guān)鍵。但陳一龍不完全認(rèn)同這種提法。

他說，汽車的輕量化并不是單純地材料減重，而是要從設(shè)計(jì)出發(fā)，包括車身的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)等，通過汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善來減輕汽車自重，而不是單純用輕量化材料對(duì)原有材料進(jìn)行替換。其次再考慮材料技術(shù)與制造技術(shù)的結(jié)合。只有囊括了上述因素才可以真正被稱為汽車的輕量化。

他認(rèn)為，汽車輕量化是設(shè)計(jì)、制造、材料技術(shù)的集成，必須是多種技術(shù)人員在一起共同協(xié)調(diào)的結(jié)果，輕量化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。舉例來說，如果一組設(shè)計(jì)人員只負(fù)責(zé)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，另一組設(shè)計(jì)人員只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)，每個(gè)系統(tǒng)需要一個(gè)支架，則至少需要2個(gè)支架。如果在設(shè)計(jì)過程中能夠協(xié)調(diào)起來，把這2個(gè)支架合二為一，就可以既解決結(jié)構(gòu)上的需求，也減輕了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

他以東風(fēng)牌牽引車減重為例，牽引車總減重1 400kg，其中結(jié)構(gòu)優(yōu)化減重占19%，功能配置優(yōu)化占40%，2項(xiàng)加起來占59%，而采用新材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)的減重只占41%。陳一龍認(rèn)為，新材料、新工藝也得靠設(shè)計(jì)來配置，很多新材料很難在汽車上得到應(yīng)用很重要的原因是沒有請(qǐng)汽車行業(yè)的人參與意見，沒有設(shè)計(jì)人員加入項(xiàng)目。

“從輕量化技術(shù)的內(nèi)涵看，需要在滿足產(chǎn)品功能要求和成本控制條件下，將結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、多材料與多種制造技術(shù)集成應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的減重，但前提條件是碰撞安全性、環(huán)保、油耗和可靠性等功能必須得到保障。還有外加一條是成本控制，如果單純?yōu)榱似嚨妮p量化和舒適度等不顧成本，車再好大眾階層也不會(huì)去買，因?yàn)楦举I不起。所以在這種情況下，把設(shè)計(jì)技術(shù)、材料技術(shù)、制造技術(shù)集成應(yīng)用所實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品減重叫現(xiàn)代的輕量化?！标愐积埮e例，梅賽德斯-奔馳開發(fā)的一個(gè)車身結(jié)構(gòu)件原來是由鋼改成了鋁，2007年又把鋁改成鋼，質(zhì)量不但減少2kg，成本還下降45%，原因就是把原來10幾個(gè)零件變成1個(gè)結(jié)構(gòu)件，用液壓成型技術(shù)一次成型制造而成，98%的連接孔在成型的過程中直接出來，節(jié)省了其他的模具費(fèi)和人工費(fèi)?！斑@才叫現(xiàn)代的汽車輕量化，不要認(rèn)為材料輕就是輕量化了，這是一個(gè)綜合考量的成果。”陳一龍?jiān)俅螐?qiáng)調(diào)。

汽車輕量化折射出中國材料企業(yè)的問題

汽車輕量化，一方面要靠?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，另一方面就要靠先進(jìn)材料。但是，新材料在汽車輕量化中的作用之所以沒有達(dá)到理想效果的，重要一點(diǎn)就是材料性能的改進(jìn)沒有與汽車的設(shè)計(jì)相結(jié)合。陳一龍說：“現(xiàn)在很多搞新材料立項(xiàng)管理和研究的人還沒有搞清楚一個(gè)問題，就是這種材料怎么能用到汽車上？沒有跟汽車的整車集成應(yīng)用聯(lián)系到一起，雖然材料開發(fā)出來了，但是用不上。搞材料的人也在困惑，‘我們搞了這么多的新材料，怎么企業(yè)用不上呢？’這可能也是新材料遇到的一個(gè)問題，沒有與應(yīng)用緊密聯(lián)合起來?！?/p>

陳一龍進(jìn)一步解釋，目前大多數(shù)對(duì)材料的科研立項(xiàng)只考慮了材料本身的性能，并沒有對(duì)這些材料用到產(chǎn)品上之后的性能進(jìn)行評(píng)定。材料工程師關(guān)注的重點(diǎn)是材料的性能和質(zhì)量，而汽車行業(yè)的人則更關(guān)注整車產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。單純的材料質(zhì)量和性能并不能等同于產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

但就材料本身來說，材料自身的技術(shù)和工藝制造問題應(yīng)該在材料開發(fā)過程中得到解決。比如在汽車油路系統(tǒng)中，不同金屬材料的管道連接問題，就應(yīng)該在材料的開發(fā)過程中由材料工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有穩(wěn)定、可靠的新材料產(chǎn)品才可能大規(guī)模在汽車領(lǐng)域集中推廣應(yīng)用?！氨热?，寶馬（BMW）i3使用的碳纖維，就是在解決了碳纖維批量化難題之后，寶馬才敢使用，成本降低了50%。但是如果國內(nèi)也想要在汽車上面大量使用碳纖維，那么就需要首先解決碳纖維的產(chǎn)業(yè)化過程中的質(zhì)量穩(wěn)定性、價(jià)格等一系列問題?！标愐积埛Q?！叭绾巫屝虏牧嫌玫狡嚬I(yè)中，這是材料企業(yè)需要解決的問題，汽車企業(yè)本身還有很多其他方面的問題需要解決，單純的材料問題是不會(huì)去考慮的，有就用，沒有就不用。這些需要材料制造商從客戶需求出發(fā)集中進(jìn)行解決?！?/p>

這種情況折射出我國材料企業(yè)所共有的問題，企業(yè)缺乏根據(jù)材料的應(yīng)用領(lǐng)域提供解決方案和后續(xù)服務(wù)的思維和能力。這也是許多國內(nèi)企業(yè)落后于國際知名材料企業(yè)的原因之一。

新材料參與汽車產(chǎn)業(yè)最好的方式是EVI

國外的企業(yè)為什么總是先于中國將新材料應(yīng)用到汽車中去，進(jìn)而搶占市場(chǎng)的制高點(diǎn)？很重要的一點(diǎn)就是國外的材料企業(yè)是與汽車企業(yè)是并行聯(lián)合開發(fā)的，材料企業(yè)在很多問題上甚至想到了汽車企業(yè)的前面，給汽車整車的設(shè)計(jì)提供意見。陳一龍強(qiáng)調(diào)，“這是在國內(nèi)目前還沒看到的事情，我們已經(jīng)落后了很多。換句話說，在我們汽車行業(yè)就指的是材料企業(yè)的早期供應(yīng)商參與服務(wù)能力。”

早期供應(yīng)商參與（Early Vendor Involvement，EVI），指的是材料制造商介入下游用戶的早期研發(fā)階段，充分了解用戶對(duì)原材料性能的要求，從而為客戶提供更高性能的材料和個(gè)性化的服務(wù)。在產(chǎn)品越來越同質(zhì)化的今天，追求差異化競(jìng)爭(zhēng)是企業(yè)走出低層次同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵，應(yīng)該說，EVI是新材料企業(yè)值得重點(diǎn)考慮的經(jīng)營思維模式。

通過EVI項(xiàng)目，材料企業(yè)和下游制造商建立了密不可分的合作伙伴關(guān)系，能夠使材料企業(yè)在今后的產(chǎn)品營銷中占領(lǐng)市場(chǎng)的制高點(diǎn)。通過開展EVI項(xiàng)目，材料企業(yè)與下游用戶零距離接觸，明確用戶的個(gè)性化消費(fèi)需求，再根據(jù)需求研發(fā)，用技術(shù)生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品，避免產(chǎn)品和市場(chǎng)需求之間可能存在的脫節(jié)，擺脫同質(zhì)化產(chǎn)品的惡性競(jìng)爭(zhēng)，將營銷真正有效結(jié)合到產(chǎn)品研發(fā)中去。EVI項(xiàng)目已經(jīng)成為未來企業(yè)增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵途徑之一，有助于實(shí)現(xiàn)上下游企業(yè)共贏。

陳一龍舉例，JFE集團(tuán)（日本第二大鋼鐵企業(yè)）與蒂森克虜伯的合作就一直致力于EVI項(xiàng)目，蒂森克虜伯主要參與到日本汽車廠商和零部件供應(yīng)商有關(guān)新車型和新零部件的早期研發(fā)階段，從而最終為客戶提供高性能的拼焊板。

因此，汽車輕量化是共性基礎(chǔ)技術(shù)，提高汽車輕量化技術(shù)水平是汽車工業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇，是需要汽車工業(yè)的參與者共同努力去做的一件事情?！靶虏牧掀髽I(yè)要充分自身的EVI服務(wù)能力，從選材的時(shí)候就提供數(shù)據(jù)，以便對(duì)零件的測(cè)試、模具的制造提供分析依據(jù)和技術(shù)支撐，最終達(dá)到整車用材的需求。此外，還要注意合資、引進(jìn)與自主開發(fā)相結(jié)合，開展自主創(chuàng)新，未來讓更多的新材料技術(shù)能夠應(yīng)用到汽車當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)汽車性能的優(yōu)化和升級(jí)?！标愐积埥ㄗh。