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周磊

战战战兢兢,即生时不忘地狱;坦坦荡荡,虽逆境亦畅天怀。

 
 
 

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中国汽车行业知名专家、资深汽车行业评论员,知名汽车行业自媒体人,博派汽车自媒体联盟(AutoBot)发起人。

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都在讲轻量化,那轻量化究竟是靠哪些材料实现的?  

2018-08-01 14:44:49|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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可持续发展是环境保护的一项重要举措,同时也是人类终将走向的未来。在环境问题日益严峻的今天,来自汽车的污染显得尤为突出,不断升级的排放法规也迫使着各个车企想尽办法节能减排。逐步抛弃燃油车选择新能源是当下正在进行的减排革命,但当汽车真正使用电驱动时,我们会发现,汽车的轻量化也尤为重要。

所谓的轻量化并不是为了减少车重而“不择手段”,它的意义是在保障乘员安全、不改变车身刚度、强度的前提下,尽可能减少车重,而我们常见的合金材料的使用就是很好的例子。

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汽车上常见的合金材料大多为铝合金、镁合金。其中铝合金是现阶段应用最广、最为常见的汽车轻量化材料,曾有研究表明铝合金在整车中最多可以使用540kg,这样的情况下汽车将减重40%,奥迪、丰田等的全铝车身就是很好的例子。

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镁合金也是一种强度较大的合金材料,现阶段我们可以在汽车轮毂、离合器等部件上看到它的身影,尽管它比铝合金更轻,但在汽车上的用量却很少,从目前来看世界一流的汽车上镁合金用量也仅为10kg,而自主品牌汽车镁合金用量则更少,仅为3kg左右。想要大规模的使用镁合金,我们还需在技术和成本上有所突破。

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当然除了合金以外,近些年汽车上也出现了一些新型轻量化材料,碳纤维就是其中之一。它是一种含碳量高达90%的纤维状碳素材料,有研究表明,如果用强度可靠的它替代钢材,那么车身、底盘的质量将下降40%-60%,轻量化效果可见一斑。

在新能源汽车领域,碳纤维也算是举足轻重,因为具有耐腐蚀、防水等特点,许多厂家都选择了它作为电池容纳盒,不过就目前看来,成本为普通钢材20倍的它想要大规模使用还是有些困难。

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另一个轻量化材料是工程塑料,它还有一个专业的名字叫聚碳酸酯,许多车灯外壳、仪表盘就是用它制造的。由于具有透明的特点,很早就有人提出用它来替代汽车的车窗玻璃和挡风玻璃,而科思创的概念车则更是夸张,直接使用了聚碳酸酯材料制造了整个驾驶舱,不仅降低了车身重量,同时也为我们带来了一个透明驾驶舱的前卫汽车。

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近些年,随着可持续发展概念深入人心,汽车设计师们纷纷开始放弃钢材、石化材料,转而将目光投向了可再生的植物。植物的质量比起钢材,显然要更轻,目前他们除了充当内饰提升质感外,也有了一些更重要的作用。

去年日本的研发人员用木浆制成了一种新型材料,它属于纤维素纳米纤维,与碳纤维性质相当,同时他们还表示将在2020年造出使用这一材料制成的原型车;福特方面日前也表示他们将使用竹子结合塑料制造一些电缆、冷却风扇;而就在最近,米其林方面也透露出消息称,他们将使用木材来充当轮胎填充物,以改变轮胎对于石油行业的依赖,同时这些木材将从工业废料中提取,很好的贯彻了可持续发展,米其林表示希望在2020年之前完成对此类轮胎的概念验证。

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小结:从上述材料的发展来看,汽车轻量化进程已经越来越快,或许在不久的将来,我们就能看到更多轻量化材料在汽车上运用。

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