本期策劃:張曉英
輕量化在汽車行業(yè)是一個(gè)老生常談的話題,卻頻頻以前瞻技術(shù)或新技術(shù)應(yīng)用的形式出現(xiàn)在人們視野中。眾所周知,汽車的整車質(zhì)量若減少10%,燃油利用效率可在原基礎(chǔ)上提高6%~8%。新能源汽車則更需通過輕量化降低電池成本并提高續(xù)駛里程,降低能耗,基于行業(yè)內(nèi)新能源車型數(shù)據(jù),整車重量減少10%,動(dòng)力性可提高6%左右。
汽車輕量化技術(shù)可以分為三個(gè)主要方面:結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、輕量化材料應(yīng)用和采用先進(jìn)制造工藝。其中,結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面包括汽車結(jié)構(gòu)的尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋬?yōu)化和多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化;輕量化材料包括高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、鈦合金、碳纖維、塑料和復(fù)合材料等;先進(jìn)制造工藝方面包括液壓成形和激光焊接等。
同時(shí),制造工藝在輕量化方面也獲得了應(yīng)用,如用于車身結(jié)構(gòu)連接的膠接和膠焊工藝等,還有其他一些新型成形和連接工藝,如激光焊接、液壓成形和激光拼焊等。此外,汽車所有零部件質(zhì)量總和約占整車質(zhì)量的3/4,汽車零部件輕量化技術(shù)研究必須得到重視。
隨著從傳統(tǒng)“以鋼為主的車身”到“全鋁車身”“多材料車身”“超輕復(fù)合材料車身”及全新構(gòu)架底盤等創(chuàng)新型系統(tǒng),整車生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)裝備也發(fā)生了巨大變化,開發(fā)與汽車輕量化新趨勢(shì)一致的生產(chǎn)工藝與裝備是汽車輕量化發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著鋁合金、鎂合金及低成本的復(fù)合材料產(chǎn)品與成型技術(shù)不斷突破,汽車企業(yè)已經(jīng)開始加大鋁合金、鎂合金及低成本的復(fù)合材料的使用,為汽車輕量化技術(shù)發(fā)展打開了空間。