趙豐年 趙景毅 鄭瑞濤

摘 要：當(dāng)前我國汽車產(chǎn)業(yè)正面臨著兩大發(fā)展難題，一個(gè)是我國能源的短缺問題，另一個(gè)是環(huán)境的污染問題，所以要想讓汽車市場能夠可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)節(jié)約型技術(shù)生產(chǎn)環(huán)保汽車尤為重要。為此，相關(guān)人員一直在研究一款耗油低，排放量少的汽車產(chǎn)品。其中，汽車輕量化就是在保證汽車安全性能以及汽車的強(qiáng)度下，為汽車尋找到能夠使其整備質(zhì)量降低的方式，對它的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。因此，文章立足于市場上對汽車行業(yè)的研究以及環(huán)保視角，分析了汽車輕量化技術(shù)，從其概念入手，重點(diǎn)分析了其應(yīng)用背景、應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用發(fā)展，以凸顯、推動汽車輕量化技術(shù)在汽車領(lǐng)域的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車行業(yè);輕量化技術(shù);應(yīng)用

1 汽車輕量化技術(shù)的概念

汽車輕量化技術(shù)是指在汽車使用的各項(xiàng)要求均得到保證、汽車的行駛安全以及成本可把控的情況下，使用一種或多種輕量化材料及相關(guān)技術(shù)結(jié)合，從而使汽車的車身重量減輕。但是該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前提是不影響汽車的安全性能及NVH，所以采用輕量化技術(shù)時(shí)，需要對汽車車身的制作成本以及輕量目標(biāo)、安全性能標(biāo)準(zhǔn)、NVH的控制水平做預(yù)計(jì)。

汽車的輕量化技術(shù)不單單是將汽車的車身重量減輕，也與汽車的整車質(zhì)量、汽車的穩(wěn)定性、安全性以及汽車的舒適程度等都有著直接的關(guān)系，所以需要充分考慮其經(jīng)濟(jì)合理性，并保證購買者能夠在可接受的價(jià)格范圍內(nèi)，確保制造后的輕量化汽車在市場消費(fèi)中可實(shí)現(xiàn)持續(xù)性增長。

通常我們將“輕量化”的主要作用歸納成以下三點(diǎn)：第一點(diǎn)，部分品牌型號的汽車功能都可以滿足消費(fèi)者的需求，因此，應(yīng)用輕量化技術(shù)的主要目的就是要將汽車的車身重量降低，所以，輕量化技術(shù)的直接作用及其體現(xiàn)就是“減重”;第二點(diǎn)，部分汽車的功能尚不能滿足消費(fèi)者們的普遍需求，仍然需要做功能上的改進(jìn)提升，所以輕量化技術(shù)的目的及其作用就是要將汽車的功能及其形狀做改進(jìn)，并保持汽車車身的質(zhì)量;第三點(diǎn)，汽車不僅要進(jìn)行車身的減重，還需要對性能做進(jìn)一步的改進(jìn)。因此，該技術(shù)的設(shè)計(jì)作用及其目的就是要降低汽車重量，提升汽車性能，使汽車的結(jié)構(gòu)更加完善并制定合理的售賣價(jià)格。

2 汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用背景

當(dāng)前，我國汽車產(chǎn)業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，首先就要解決阻礙其發(fā)展的三大難題，分別是安全問題、環(huán)保問題以及油耗問題。由于汽車輕量化技術(shù)能夠保護(hù)環(huán)境，并有效的節(jié)約資源，這促使汽車輕量化技術(shù)被大眾所熟知。基于此，國內(nèi)外汽車產(chǎn)業(yè)公司都從保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的角度出發(fā)，提出針對性的改進(jìn)方案，同時(shí)還制定了相關(guān)的法律法規(guī)。而改進(jìn)方案中就包含汽車輕量化技術(shù)，該技術(shù)是通過將汽車整備質(zhì)量降低，從而實(shí)現(xiàn)耗油降低、減少排放污染物的目的，進(jìn)而推動了“環(huán)保生產(chǎn)理念”。

輕量化技術(shù)的應(yīng)用對于汽車來說，最大的好處就是降低了汽車的油耗，同時(shí)該技術(shù)在減排、節(jié)能以及可持續(xù)發(fā)展上也起到來了重要的作用。通常情況下，汽車車身的凈重就占據(jù)了整個(gè)車體的百分之三十。在空承載的時(shí)候，大約有百分之七十的油耗是由于汽車車體的重量。由此可見，利用汽車輕量化技術(shù)降低汽車車身重量可以幫助汽車減少油耗，從而提高汽車整車燃料利用率。另外，汽車輕量化還有助于汽車在運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性，且操作起來更加便利，還能在一定情況下提升汽車安全性能。通常汽車在行駛時(shí)，一旦出現(xiàn)顛簸，顛簸的幅度會隨著車體底盤重量的減小而減小，所以輕量化能夠提高汽車穩(wěn)定性，并且輕量化的材料還能夠?qū)_撞能量吸收，更加降低了碰撞時(shí)的車身晃動頻率，從而使車內(nèi)人員成員的生命財(cái)產(chǎn)安全得到保障。因此，現(xiàn)如今汽車輕量化技術(shù)的研究與制造已成為汽車工業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容，不管是對傳統(tǒng)的汽車還是新能源，該項(xiàng)技術(shù)都可以帶來強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效益，這也是汽車輕量化技術(shù)飛速發(fā)展的原因所在。

3 汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

汽車輕量化技術(shù)具體包含兩個(gè)部分，一個(gè)是要對汽車的結(jié)構(gòu)做創(chuàng)新，另一個(gè)則是要適當(dāng)用上特殊的材料。如果汽車的車身結(jié)構(gòu)都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)當(dāng)減少使用消耗材料，以實(shí)現(xiàn)汽車輕量化生產(chǎn)，所以實(shí)現(xiàn)汽車輕量化生產(chǎn)的關(guān)鍵要素就是應(yīng)用的材料。

新材料：要想使汽車輕量化得以實(shí)現(xiàn)，就一定要使用足夠多的新材料及與之相關(guān)的技術(shù)。目前，汽車在輕量化的制作中通常使用的是高強(qiáng)度鋼材料，接著才是復(fù)合材料、鋁鎂合金、塑料。而高強(qiáng)度材料能夠使鋼板的厚度降低，并且還可以使汽車運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性不受到影響，提升汽車的安全性能;低密度的材料會讓汽車車身質(zhì)量有明顯的降低，并將非結(jié)構(gòu)件進(jìn)行替換。

優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：目前，汽車制造工業(yè)在設(shè)計(jì)水平及能力上逐漸提高，而且很多汽車在制造的時(shí)候都使用了超輕的懸架結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也有使用高剛性結(jié)構(gòu)的汽車，這些都是可以使汽車的重量有明顯降低的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)汽車的輕量化制造。

制造工藝：在汽車制造產(chǎn)業(yè)中，聯(lián)接技術(shù)以及成形的方法上都有很大程度上的創(chuàng)新，如柔性化板材等，這些都使汽車的重量有了很大程度的降低。

LCA作用：應(yīng)用輕量化技術(shù)與汽車的生產(chǎn)制造中，其主要目的就是為了防止汽車數(shù)量的逐漸增多導(dǎo)致能源被大量的消耗、污染環(huán)境等問題。LCA本身就是客觀評價(jià)，而且是專門對產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境及工藝方面的評價(jià)，使能源的消耗情況以及汽車尾氣的排放情況得以量化，這樣就可以對能源的消耗以及環(huán)境問題做預(yù)測，從而有針對性的探尋到可改善相關(guān)工藝的方案。

4 汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

目前，汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用輕量化技術(shù)仍處于探索階段。而環(huán)境的污染及能源消耗問題卻日漸加劇。因此，汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用是最為緊要的。能夠預(yù)見的是未來汽車輕量化技術(shù)將會為我國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來重要的現(xiàn)實(shí)意義。

為此，在未來該項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用中。首先，一定要為輕量化技術(shù)以及相關(guān)學(xué)科構(gòu)建一個(gè)綜合性的體系。其次，就是要由國家制定與之相關(guān)的戰(zhàn)略性策略、法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，使之更加規(guī)范。最后，一定要注重創(chuàng)新、深入探索從而形成核心技術(shù)，如有關(guān)汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及輕量化材料，包括生產(chǎn)的工藝等方面，都需要進(jìn)一步的完善和創(chuàng)新，從而使汽車輕量化技術(shù)在我國能夠得到充分的發(fā)揮與發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，汽車輕量化技術(shù)是目前汽車制造產(chǎn)業(yè)中，最具有前景的一項(xiàng)技術(shù)。可以預(yù)測，未來汽車輕量化技術(shù)的應(yīng)用將會越來越普及，相關(guān)技術(shù)及材料也會逐漸完善，從而生產(chǎn)出低消耗、安全又環(huán)保的輕量化汽車。

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