汽車輕量化之路

□記者/周 月

汽車輕量化之路

The Road of Lightweight Automobile

□記者/周 月

背景：油價又漲了！2008年國際油價攀升至147美元/桶時，我國的93號汽油每升6.2元，而當(dāng)前國際原油價格未創(chuàng)新高，而我國的93號汽油卻已經(jīng)步入“8時代”，創(chuàng)下歷史新高。93號汽油從“6時代”攀升至“7時代”用了540天，從“7時代”攀上“8時代”用了454天，高速攀升的油價幾乎成了有車族難以承受之痛。如何節(jié)油？針對“提高駕駛技術(shù)”、“盡量少開車”、“換成電動車”等問題，消費(fèi)者集思廣益，同樣，汽車業(yè)界也在絞盡腦汁。

在賽車界有這么一句話：當(dāng)你不知道如何改裝的時候，輕量化總是最佳的選擇。理論上輕量化后的賽車，上坡時會減輕發(fā)動機(jī)的負(fù)擔(dān)、拐彎時能得到更好的操控性、下坡時還可以減小前輪的磨損，這種對輕量化的追求在F1比賽中發(fā)揮到了極致，不僅車身全部采用碳纖維制造，車隊在制定戰(zhàn)術(shù)時甚至?xí)讶加椭亓靠紤]進(jìn)去，比賽中在第多少圈加油，都是控制的非常精確。雖然這些技術(shù)看似離我們很遠(yuǎn)，但是近些年，隨著“節(jié)能環(huán)?！痹絹碓匠蔀榱藦V泛關(guān)注的話題，輕量化的理念已經(jīng)廣泛應(yīng)用到民用汽車領(lǐng)域。

數(shù)據(jù)顯示，政府計劃斥資1000億元人民幣，在汽車行業(yè)內(nèi)統(tǒng)籌發(fā)展電動車，建立新能源機(jī)制。但在事實上，在中國電動汽車的研發(fā)與銷售遭遇了不小的瓶頸。業(yè)內(nèi)人士就此分析認(rèn)為，相對于“看上去很美”的電動汽車產(chǎn)業(yè)，“汽車輕量化之路”要實際得多?！白鳛楣?jié)能減排一種技術(shù)手段，無論是傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，輕量化都是通用的技術(shù)，”汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長王智文表示，新能源的節(jié)能效果體現(xiàn)在能源替代，而這種技術(shù)無論從國內(nèi)還是國際上來說目前都未達(dá)到成熟的標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果顯示，汽車的油耗主要取決于發(fā)動機(jī)的排量和汽車的總重量，在保持汽車整體品質(zhì)、性能和造價不變甚至優(yōu)化的前提下，降低汽車自身重量，可以在提高汽車操控性的同時表出現(xiàn)很好的節(jié)油效果。有研究數(shù)字顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；因此，車身變輕對于整車的燃油經(jīng)濟(jì)性、車輛控制穩(wěn)定性都大有裨益。

什么是“輕量化”

中汽協(xié)發(fā)布的《汽車輕量化意義》報告中指出：對汽車總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和優(yōu)化，實現(xiàn)對汽車零部件的精簡、整體化和輕質(zhì)化。據(jù)統(tǒng)計，汽車車身重量占汽車總重量的30%，車身的輕量化對于整車的輕量化起著舉足輕重的作用，而在為數(shù)眾多的材料中，以高強(qiáng)度鋁及其合金材料最具代表性。目前來看，常用的一般都是鎂鋁合金，鎂鋁合金具有質(zhì)量比較輕，而硬度又高的特點(diǎn)，例如，飛機(jī)就是鎂鋁合金造成的，而且鎂鋁合金還能夠較好的吸收能量，在碰撞發(fā)生后能夠減小對車內(nèi)乘客的傷害。因而，在一定程度上講，鋁合金材料制作的車身是具有很好的安全性。

其實早在1994年德國大眾就開發(fā)了第一代Audi A8全鋁空間框架結(jié)構(gòu)（ASF），ASF車身超過了現(xiàn)代轎車鋼板車身的強(qiáng)度和安全水平，但汽車自身的重量減輕了大約40%。隨后1999年誕生的奧迪A2，成為首批采用該技術(shù)的量產(chǎn)車。如今，奧迪獨(dú)創(chuàng)的ASF技術(shù)，已經(jīng)運(yùn)用于A8、TT、R8等眾多量產(chǎn)車型上。這一技術(shù)的成功應(yīng)用大幅提升了上述車型的動力性能和節(jié)能效果。

看好“輕量化”

節(jié)能減排的途徑，一種是通過節(jié)能與新能源汽車技術(shù)，而另一種就是輕量化技術(shù)，在這個問題上，國際車企的重視程度甚至超過了新能源汽車。據(jù)悉，歐洲、美國等地區(qū)和國家的主要汽車生產(chǎn)廠商都在汽車輕量化項目上投入了大量的資源。有資料顯示，歐洲的汽車制造商正在進(jìn)行“超輕型汽車”工程，力爭減輕車重30%；而美國政府新一代汽車合作計劃中，政府每年約投入2億美元，用于家庭轎車的減重。

在中國，雖然政府和企業(yè)都知道采用鋁合金作為載重掛車的結(jié)構(gòu)材料，節(jié)能減排潛力巨大，可是目前我國這方面的應(yīng)用幾乎還是空白。面對記者的疑問，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會副會長賈明星表示：“以國內(nèi)目前鋁加工技術(shù)做這項產(chǎn)業(yè)一點(diǎn)問題都沒有，高鐵基本是用全鋁，這個技術(shù)也是全球首屈一指的。我們已經(jīng)向國家建議做一些試點(diǎn)，由于現(xiàn)在沒有形成產(chǎn)業(yè)化，所以技術(shù)施展不開?！碑?dāng)談及輕量化在中國的未來時，賈明星副會長提到：“總的來說，這是國家宏觀政策方面如何導(dǎo)引的問題。鋁比鋼貴，準(zhǔn)確的說是一次性投資比較貴，所以過去生產(chǎn)卡車基本是用鋼，可對國家對產(chǎn)業(yè)來說，長期投資又是少的，因為鋁還可以再回收，鋼的回收比鋁的難度要大很多。如何能解決一次性投資大這個問題，將是制約輕量化的最重要的因素?！?/p>

將輕量化放在第一位的重大意義不僅僅是投資方面，而是從政策的制定部門到政府的主管部門，都認(rèn)識到了要將傳統(tǒng)能源汽車與新能源汽車放在相等的位置上去關(guān)注的問題，而如何提高傳統(tǒng)能源汽車的節(jié)能水平，是更加重要的問題——畢竟在目前以及未來的一段時間內(nèi)，傳統(tǒng)能源汽車還將會是市場上的主流產(chǎn)品。而輕量化作為傳統(tǒng)能源汽車節(jié)能減排的基礎(chǔ)，是一種看得見摸得著的、更加務(wù)實的選擇，而在推動上，更要采取一種務(wù)實的態(tài)度。

“輕量化”的發(fā)展

在輕量化領(lǐng)域，隨著生產(chǎn)工藝、裝配、連接、材料性能等汽車輕量化材料技術(shù)的不斷成熟，針對不同輕質(zhì)材料的不同性能，進(jìn)行多材料混合結(jié)構(gòu)設(shè)計，以實現(xiàn)材料與零部件功能的最佳匹配是未來汽車設(shè)計的發(fā)展方向，國家對輕量化已經(jīng)越來越重視，尤其是對未來鋁材在機(jī)動車上的應(yīng)用，將會有更大的空間。2010年以來，進(jìn)口廢鋁一直虧損，金融危機(jī)過后，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)有近30%的壓鑄企業(yè)關(guān)門歇業(yè)，全球鋁合金壓鑄產(chǎn)業(yè)明顯地正在向中國市場轉(zhuǎn)移，這給中國壓鑄業(yè)帶來了商機(jī)。中國鋁合金壓鑄產(chǎn)業(yè)的巨大空間在于汽車和摩托車產(chǎn)業(yè)，市場引導(dǎo)著再生鋁產(chǎn)業(yè)的集聚和轉(zhuǎn)型。

在2011年的第八屆再生鋁產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展論壇上，學(xué)員們參觀的廣州捷士多鋁合金有限公司已經(jīng)為廣大再生鋁企業(yè)的轉(zhuǎn)型提供了很好的思路，通過與豐田在內(nèi)的幾家汽車、摩托車企業(yè)的合作，捷士多已經(jīng)從單純的再生鋁生產(chǎn)企業(yè)逐漸型成為零部件生產(chǎn)企業(yè)。豐富的產(chǎn)品、先進(jìn)的管理技術(shù)都為企業(yè)抵御風(fēng)險增加了籌碼?？梢哉f捷士多的成功，為再生鋁工業(yè)涉足汽車輕量化領(lǐng)域做出了自己的貢獻(xiàn)，也為許多在困境中的再生鋁企業(yè)樹立了榜樣。

如今，在不同的運(yùn)輸工具上，鋁制品已經(jīng)逐步增加使用的比重，可以說鋁正一個零件接一個零件的替代原有材料，取代鋼等相對較重的金屬，為汽車工業(yè)實現(xiàn)輕量化的轉(zhuǎn)型。相信在不久的將來，輕量化汽車將會走進(jìn)千家萬戶，與“新能源”技術(shù)共同還人們一個更加綠色的地球。