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使用輕質(zhì)材料提高汽車的能源使用效率

美國在石油消耗方面，運輸行業(yè)占了將近2/3，其中，2.4億輛汽車在美國的道路上行駛，這些所造成的燃油消耗約占所有石油消耗的85%。所以，努力減少對石油的依賴將會對經(jīng)濟(jì)、能源安全以及環(huán)境有很大的貢獻(xiàn)，同時，美國現(xiàn)有的目標(biāo)是減少溫室氣體的排放。為此，美國能源部門將重點放在燃油、電能以及提高汽車能源使用效率3個方面。在保證汽車性能前提下，車輛技術(shù)辦公室的材料部門試圖通過使用成本低而且質(zhì)輕的材料來提高汽車的能源使用效率以及發(fā)動機(jī)的性能，包括：①提高一些先進(jìn)材料（如高強(qiáng)度鋼、鋁、鎂以及碳纖維等）的性能；②全力研發(fā)復(fù)合材料技術(shù)，并爭取應(yīng)用于量產(chǎn)；③開發(fā)集成建模與計算工具，實現(xiàn)快速研發(fā)輕質(zhì)材料；④研發(fā)具有更好性能的材料，使得發(fā)動機(jī)在更惡劣的環(huán)境下工作仍能保持很高的效率。

能源部門在輕質(zhì)材料研究上的投資策略主要集中在開發(fā)有輕質(zhì)特性的材料（如鎂、高強(qiáng)度鋼和碳纖維材料），以及提高其應(yīng)用性，如提高材料預(yù)測性、不同材料的相互融合性、耐腐蝕性等。在材料鎂、高強(qiáng)度鋼和碳纖維上的研究成果將有助于復(fù)合材料輕量化汽車的研究，同時也對未來復(fù)合材料汽車商業(yè)化可提供一定的支持。

Carol Schutte. SAE 2015-01-0405.

編譯：王一瀏