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汽车轻量化的驱动力及存在矛盾,的汽车轻量化

时间:2019-10-06 21:54来源:汽车资讯
上海车展期间,听到最多的依然是节能、减排、新能源。而当中,轻量化几乎成为每谈必就的一个话题,而其实现途径和技术也纷繁多样。在近日盖世汽车网所举办的“2015第七届全球汽

上海车展期间,听到最多的依然是节能、减排、新能源。而当中,轻量化几乎成为每谈必就的一个话题,而其实现途径和技术也纷繁多样。在近日盖世汽车网所举办的“2015第七届全球汽车产业峰会”上,轻量化再次被深度探讨,除了节能,驱动力及其现实中存在的矛盾和问题被重点提及。

上海车展期间,听到最多的依然是节能、减排、新能源。而当中,轻量化几乎成为每谈必就的一个话题,而其实现途径和技术也纷繁多样。在近日盖世汽车网所举办的“2015第七届全球汽车产业峰会”上,轻量化再次被深度探讨,除了节能,驱动力及其现实中存在的矛盾和问题被重点提及。

中国汽车工程学会理事长付于武这两年很忙,他投入精力比较多的一件事,是“汽车轻量化技术创新战略联盟”的工作。轮胎世界网获悉,这个联盟成立的目的,是 促进中国汽车实现在轻量化技术领域的突破,提高中国汽车产品的节能、降耗水平,从而提升企业的自主创新能力和国际竞争力。

“被误解”的汽车轻量化

汽车轻量化的驱动力及存在矛盾,的汽车轻量化。2014-08-28 16:36出处:王鑫 [原创]责编:王思

[V讯网 行业新闻]提及汽车轻量化,最近的媒体报道里不是全铝车身就是塑料代替金属这样的高端技术,是否只有这些高端技术的运用才能称为轻量化?汽车轻量化的意义究竟在哪儿?国内车企在这一领域又该有何作为?

“被逼的”汽车轻量化

“在当前新能源汽车尚未发展成熟的当下,汽车轻量化是节能减排最现实的选择。”前不久,本特勒投资有限公司车体结构和底盘技术总监王辉在接受记者采访时表示。

实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%,碳排放可以降低0.3%-0.5%。当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为车企应对各国政府节能减排政策的重要途径。

资料显示,欧盟从2013年7月起限制卡车二氧化碳排放量,达到每公里排放175克的水平,到2020年每公里排放量降至135克。欧盟目前实施的标准是卡车二氧化碳每公里排放量为230克。

日本汽车企业也一向把轻量化列为汽车整体设计中一项非常重要的指导纲领。根据规定,日本的车主购车后,要按期缴纳汽车重量税、汽车税等。这些税费与车体重量和排气量大小有关,车身越重,排气量越大,缴的钱越多。比如重量税,使用时间长、车体重的豪华车尾气排放量较大,差不多每年要交8万日元(约合6000元人民币),而新的微型车仅需要交1.2万日元,两者相差6倍多。

相比之下,中国汽车业也正在面临一场源自于节能减排压力的行业变革。近几年,中国政府出台了一系列的节能减排措施,例如积极鼓励新能源汽车的发展、限制车企平均油耗等等。

王辉向记者解释说:“提起汽车轻量化,很多人自然而然地联想到奥迪的全铝车身以及福特的微孔泡沫塑料。然而在当今汽车时代,轻量化已经用于汽车的各个部位,而且使用的范围和技术并没有想象中的那样“高端”。

不神秘

“汽车轻量化技术分别是结构和材料轻量化。但是一些先进的技术真正用于普通家用汽车的并不多。”国际汽车轻量化龙头企业巴斯夫股份公司负责人田丽君向记者介绍说,目前,大多数企业在汽车轻量化中主要是用高密度钢板合金金属作为汽车车身和底盘的材料。

据了解,国际各大车企目前都在大力研发汽车轻量化技术,其中以德系车企技术最为成熟

例如大众公司使用的MQB平台让高尔夫减重100千克,油耗降低23%;奥迪利用塑料圆簧减轻车重、使用全铝车身等等,都在大力研发车身轻量化的技术。

王辉向记者指出:“很多人一提起汽车轻量化都在提全铝车身、塑料代替金属等,这些技术确实可以实现。甚至媒体最近热炒的‘汽车未来塑料化,3D打印汽车等’,这些技术实施起来并不难,但是考虑到成本问题,目前真正实惠的方式还是使用‘合金’。”

美国咨询公司Frost & Sullivan2012年发布报告称,轻量化汽车金属材料市场在2010年的收入为206.981亿美元,产量高达1030万公吨。该公司预计,汽车金属材料市场将以16.4%的复合年增长率发展并在2017年增长至598.056亿美元。也就是说,无论是从价值还是用量而言,合金金属材料在汽车的使用方面都始终保持领先地位,相比之下,“塑料替代金属”等先进材料由于成本的问题就目前来看普及率还很低。

在采访中多位专家还表示,相比国外,中国车企目前在发展汽车轻量化技术方面并不乐观。

国内企业程度几何?

查阅资料记者发现,我国政府对于国产汽车轻量化目标是2013年目标车型中的燃油轿车减重5%-8%、混合动力客车减重10%;同时,要攻克7项技术,建立设计和评价方法,包括高强度钢零件的先进成型技术、纤维增强塑料的模块设计和应用技术、形变铝合金的开发和制造、多目标轻量化技术的集成应用和共性技术平台建设等。

但数据显示,我国汽车轻量化的目标完成得并不理想。据卓创咨询分析,2011年,中国每辆汽车平均消耗汽油或柴油2.15吨/年,远高于欧盟的1.5吨、日本的1.1吨,中国车用燃油占燃油总消耗量的近55%,而石油的进品依赖度已超过55%,已经超过美国,能源安全问题压力巨大。我国汽车平均百公里油耗远高于国外,汽车轻量化效果也远低于国外。

“在中国车企目前车辆技术还没有达到国际标准的当下,像汽车轻量化这样的技术更难以掌握。”清华大学汽车学院教授宋健向记者指出,汽车轻量化首先需要掌握汽车的核心技术,在此基础上才能加以改进,“中国车企的一些零部件现在还需要外采,更不要提去减轻车辆的自重,以此达到节能减排的效果”。

对于这一说法,王辉并不完全认同:“汽车轻量化技术有难有易,中国没有必要直接以‘塑料替代金属’。首先可以用高密度钢板等合金金属材料来替代传统汽车用钢,同时尝试从汽车结构上来达到车体轻量化效果。在这方面,一些高端的自主品牌厂商已经开始尝试开发使用。”但他也同时承认,由于没有掌握核心技术需要外采,所以成本相较合资企业来说较高。“中国汽车轻量化的难题是首先要迈出的第一步,就现在来看,这一步伐太慢。”

北方工业大学汽车技术与产业发展研究学者郭硕文接受媒体采访时也表示,汽车企业对汽车轻量化关注度明显不够,尤其是国产品牌。如果持续下去,汽车企业将会失去一次技术跨越的绝好机会。

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“汽车轻量化已经成为全行业最关注的问题之一。”付于武告诉轮胎世界网。

轻量化驱动力:市场与法规

轻量化驱动力:市场与法规

仿佛是为付于武这句话做注脚,在今年4月举办的上海国际汽车展上,许多汽车企业在展出产品时突出了轻量化的主题,一些技术论坛、汽车峰会等,也都设置了与汽车轻量化相关的议题。轮胎世界网注意到,不少企业的轻量化技术,是与新能源汽车捆绑在一起。

无论对于主机厂还是零部件企业,趋使其实现轻量化的因素无外乎两点:市场及法规。 首先在法规上,我国第三阶段油耗标准已发布:2015年达到平均燃油消耗6.9L/百公里的目标,2020年实现5L/百公里。不仅中国,世界其他各国对于节能减排亦提出了较高的要求:欧盟2015年目标为5.2L/百公里,2020年3.8L/百公里;美国2015年,6.7L/百公里,2020年6L/百公里;日本2015年5.9L/百公里的,2020年4.9L/百公里。政策的日渐严苛以及惩罚力度加强,迫使企业不得不采取节能之策,而轻量化则是其基础路径。 而在市场上,企业竞争的加剧以及轻量化大势所趋,主机厂对轻量化重视程度越来越高,福特、丰田、大众、通用、宝马都明确了其轻量化指标,在此指出的是,并不是技术发展就可以实现轻量化了,而是一直在朝着这个目标努力。在此方面一些企业的作为可圈可点,据悉,福特IV150要减重138公斤,它采用了全铝的骨架,而且在保持成本不变的情况下实现减重300公斤的水平。这对它来讲是一个挑战,但是对全铝的整车车身的产业化来说是一个巨变。宝马i3的电动车,在2014年已经量产,它的减重目标250 公斤,要比传统的电动车减17%。如果说法规企业是被动进行轻量化,那么市场的竞争则鞭策企业积极的采取措施。 除法规和市场外,对于消费者来说,之前购车的主要因素是价格,轻量化基本不在关注之内,然随着油价的上涨,燃油消耗也促使消费者更加关注车辆的节油性能。

无论对于主机厂还是零部件企业,趋使其实现轻量化的因素无外乎两点:市场及法规。 首先在法规上,我国第三阶段油耗标准已发布:2015年达到平均燃油消耗6.9L/百公里的目标,2020年实现5L/百公里。不仅中国,世界其他各国对于节能减排亦提出了较高的要求:欧盟2015年目标为5.2L/百公里,2020年3.8L/百公里;美国2015年,6.7L/百公里,2020年6L/百公里;日本2015年5.9L/百公里的,2020年4.9L/百公里。政策的日渐严苛以及惩罚力度加强,迫使企业不得不采取节能之策,而轻量化则是其基础路径。 而在市场上,企业竞争的加剧以及轻量化大势所趋,主机厂对轻量化重视程度越来越高,福特、丰田、大众、通用、宝马都明确了其轻量化指标,在此指出的是,并不是技术发展就可以实现轻量化了,而是一直在朝着这个目标努力。在此方面一些企业的作为可圈可点,据悉,福特IV150要减重138公斤,它采用了全铝的骨架,而且在保持成本不变的情况下实现减重300公斤的水平。这对它来讲是一个挑战,但是对全铝的整车车身的产业化来说是一个巨变。宝马i3的电动车,在2014年已经量产,它的减重目标250 公斤,要比传统的电动车减17%。如果说法规企业是被动进行轻量化,那么市场的竞争则鞭策企业积极的采取措施。 除法规和市场外,对于消费者来说,之前购车的主要因素是价格,轻量化基本不在关注之内,然随着油价的上涨,燃油消耗也促使消费者更加关注车辆的节油性能。

新能源和轻量化,时下两个汽车业最火的概念,究竟是谁搭了谁的快车?

实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升。而从经济系数来说,国际清洁交通委员会跟天津汽车中心利用现在技术成熟度,对于各种节能技术如发动机、涡轮增压、传统系统、动力电器化以及轮胎轻量化曾做了一个比较,数据显示,各自都有节能比例,有的还比较大,然当中,轻量化目标成本是最小的。此外,北汽集团高级工程师王智文表示,轻量化对于新能源汽车汽车亦将是一个非常重要的技术。自主品牌在传统车基础上开发的电动汽车,与国外相比大概增加了20%的重量水平。“我们认为,10%之内是属于较高水平的电动车的轻量化的开发。20到30%是低水平,超过30%我们认为不具有产业化的价值。”

实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升。而从经济系数来说,国际清洁交通委员会跟天津汽车中心利用现在技术成熟度,对于各种节能技术如发动机、涡轮增压、传统系统、动力电器化以及轮胎轻量化曾做了一个比较,数据显示,各自都有节能比例,有的还比较大,然当中,轻量化目标成本是最小的。此外,北汽集团高级工程师王智文表示,轻量化对于新能源汽车汽车亦将是一个非常重要的技术。自主品牌在传统车基础上开发的电动汽车,与国外相比大概增加了20%的重量水平。“我们认为,10%之内是属于较高水平的电动车的轻量化的开发。20到30%是低水平,超过30%我们认为不具有产业化的价值。”

企业轻量化竞争加剧

无论是政策、法规、消费者还是轻量化所带来的实际效果,都直接和间接的趋使了轻量化的发生、发展,而反向来说,汽车业的健康发展、企业的竞争力增加、消费者的用车成本降低也是轻量化所努力的目的和方向。

“全铝车身比传统钢车身可减重35%以上。如此轻量化的效果,应用于传统燃油车型上可以达到很好的节能减排效果;而应用于纯电动等新能源车型上,就可大大降低电池成本投入,或者延长续航里程,使产品更具市场竞争力。”

轻量化背后的矛盾:成本与技术

来自苏州奥杰汽车技术有限公司的技术人员对轮胎世界网如此介绍。每个看过该公司全铝车身大客车的人,无不为其华丽的光彩称奇。据介绍,搭载奥杰全铝车身的客车,目前已经在上海浦东公交、嘉定公交、珠海公交等投入运营,得到众多客户的一致好评。

在刚举办不久的一个研讨会上, 不少研发人士发出这样的感慨,“大家都明白轻量化的好处和优势,然公司考虑的时候较多会涉及到成本因素,尤其是一些新材料的应用,要有足够的价值说服力才行。”而在此次峰会上,“如何寻求低成本前提下的青量化技术路线” 成为诸多专家探讨的主题。

轮胎世界网了解到,苏州奥杰是目前国内唯一的全铝车身整体方案解决商,产品包括轿车车身、客车车身、客车地板、客车舱门、防撞梁、货厢等。作为技术型汽车设计公司,该企业从整车设计高度研发全铝轻量化方案。

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实际上,受全球化轻量化大势所趋,各家汽车企业对轻量化的重视程度都越来越高,在这方面的技术和市场竞争也日趋加剧。有关资料显示,福特、丰田、大众、通用、宝马等都明确了其轻量化发展方向,甚至确定了具体指标。

奇瑞车身技术研究院陈晓锋先生表示,“成本和重量确实是一个很难平衡的东西,要达到一个较好的结果和成效,是一个技术,也是一门艺术。”例如,在塑料件和金属件达到相同性能的情况下,前后材料重量相差0.8公斤,然前者的成本会增加15块钱左右,这个时候就要考虑下其最终性价比了。他认为,在轻量化方面,诸多的材料如碳纤维、工程塑料、铝合金等都拥有各自的优点,然在实际应用中发现,有的材料的是相对来说,如前防撞条,如果用钢材做,滚轧动力明显比冷成型的至少在相同情况下轻3公斤,相对其他材料来说是最优方案。“总体来说,所有的轻量化都是采用混合式的方法,根据不同部位和不同的特点,选相对性价比比较高的,同时我们要多方合作,利用各自的优势,而不是使用它的劣势,这样的话至少在车身轻量化里面是一个合理的方案。

轮胎世界网获悉,在汽车轻量化的过程中,某些企业也遇到了成本和重量、成本和技术间的矛盾,尤其是国内的自主品牌企业。一位业内人士分析表示,轻量化材料大多比一般材料价格高,因此,在轻量化过程中,找到成本和重量间的平衡点十分关键。

而对于供应商,格朗吉斯铝业有限公司徐坤豪先生坦言,作为材料供应商,轻量化发展到一个阶段,相对于他们来说是不太有利的,上游客户会对材料成本提出更加严苛的要求,即便如此,公司采取的一个策略就是主动做轻量化,分担客户的成本压力。“我们所配套的产品——热交换器在整车中所占的比重相当小,在这种情况下轻量化对整体重量上不会有太大的影响,然对成本的影响很大的。我们很清楚,不管是主机厂、零部件还是材料供应商,价格和轻量化应该是两者密不可分,而且是我们行业追求的一个方向。”

新能源汽车捷足先登

除了成本和技术的矛盾,轻量化的实施过程中还存在诸多如技术的进一步提升、安全的保证、制造工艺等诸多问题,正如徐坤豪先生所讲“这是行业追求的方向”,需要行业的联合与合作,需要更深入的探讨,盖世汽车作为第三方平台,除组织线下交流外,跟利于微信运营优势,组建轻量化微信技术研讨群,如有兴趣可加微信号:lwj_c110。

2015年中国国际铝工业展览会近期将在上海举办。这个展览专设了一场“新能源汽车对汽车零部件的影响”论坛,探讨新能源汽车轻量化技术以及铝材在助力新能源汽车轻量化方面的前景。

文章来源:盖世汽车网

据此次展会的主办方介绍,主导新能源汽车发展的两大重要因素,是车身轻量化和电池装置。作为汽车轻量化的重要推动因素,铝在汽车车身和零部件上的应用极为 广泛。因此,他们将邀请业界专家,就新能源汽车轻量化技术现状、铝车轮发展现状以及铝空气动力电池的发展趋势等热点问题进行深入探讨。

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试验表明,如果一辆汽车什么都不改变的话,安装上电池和其他的节能设备之后,重量就会增加20%-40%。这对新能源汽车来说,影响的就不仅仅是重量空 间,更重要的是影响续航里程。因此,降低车辆自重,是提升新能源汽车续航里程的一种重要因素,而新能源汽车的发展,也为铝等轻质材料开拓了更加广阔的市场 空间。

一位业内人士告诉轮胎世界网,近年来兴起的新能源汽车,恰好搭上了轻量化的快车,轻量化趋势对于推动新能源汽车技术发展起到了巨大的助力作用。

国内汽车五年后或减重40%

据悉,汽车业对轻量化的追求背后,是政府日益严格的能效法规和环保标准。

研究数据表明,汽车整车每降低10%的重量,燃油效率就可提高7%到8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3到0.6升;汽车轻量化 后,其加速性能也会得到较大提高。这意味着,单单通过汽车的轻量化就可以达到节能、减排的目的。在能源和环境问题日渐突出的今天,这个数字足够吸引众多汽 车厂商趋之若鹜。

专业人士向轮胎世界网介绍说,汽车轻量化主要包括两个方面:车辆设计的优化和轻量化材料。其中车辆设计主要包括车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化三个 方面;轻量化材料主要包括碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等,主要用来改造和替代传统的车身材料。

专家预计,到2020年,中国汽车轻量化将发展到较高水平,届时,以2005年目标为基数,国内汽车整体上将减重40%左右。

编辑:汽车资讯 本文来源:汽车轻量化的驱动力及存在矛盾,的汽车轻量化

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