未來(lái)汽車的諸多發(fā)展方向中，現(xiàn)在關(guān)注度很高的有新能源僵控，還有自動(dòng)駕駛，然而在汽車輕量化方面鱼冀，卻很少有人去關(guān)注报破。甚至依然有人覺(jué)得，輕了之后柔睡，車就變得不安全了烘梭。其實(shí)汽車輕量化之后，不僅可以直接降低油耗棺莱。還可以間接改善動(dòng)力性能螺子，提升駕駛性能，減少制動(dòng)距離陕券。而油耗的降低減少了污染物的排放偏笋，對(duì)環(huán)保的意義更重大。因此未來(lái)汽車的競(jìng)爭(zhēng)，也一定是一場(chǎng)輕量化的戰(zhàn)爭(zhēng)莱艺。

現(xiàn)在中國(guó)品牌的很多車型都在往高端方向發(fā)展捉痰，汽車的用料很足。因此整車的質(zhì)量比較大夹村。很多用戶的評(píng)價(jià)都是開(kāi)起來(lái)高級(jí)感很好什异，就是油耗太高。因此袒兵，輕量化已經(jīng)成為擺在汽車品牌面前一個(gè)難以攻克的難題毙驯。

最早我們知道的輕量化，或許是使用了鋁合金制造車身灾测。其實(shí)汽車的輕量化是一個(gè)系統(tǒng)工程爆价。無(wú)比的復(fù)雜，本篇文章就給大家簡(jiǎn)單的介紹一下媳搪。

隨著世界各國(guó)簽訂《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》等協(xié)定铭段，環(huán)保已經(jīng)成為世界議題。作為污染大戶的汽車秦爆，一直處在輿論的風(fēng)口浪尖⌒蛴蓿現(xiàn)代汽車就制定了到2020年，生產(chǎn)的汽車質(zhì)量平均比現(xiàn)在降低10%等限，由此帶來(lái)油耗改善6%爸吮，污染物排放降低2.5~8.8%，加速性能提升8%望门，轉(zhuǎn)向性能提升6%形娇，制動(dòng)性能提升5%的總目標(biāo)。

輕量化帶來(lái)的好處十分明顯筹误，但是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的前提是汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)不能降低桐早。如何在保證安全性的基礎(chǔ)上進(jìn)行輕量化就十分困難了。目前汽車制造商的主要做法是使用重量輕坷顽，強(qiáng)度高的材料箕但，在車身，底盤喇喂，動(dòng)力系統(tǒng)等重量方面下功夫?qū)ζ囘M(jìn)行減肥饰逝。

在材料的使用方面，最受關(guān)注的是鋁合金與鎂合金暮霍，這兩種材料主要代替鋼鐵尤喂，減輕重量屋问，提高強(qiáng)度串篓。鋁的重量只有鐵的1/3，并且回收利用率高籍囱，汽車中的鋁有85%是可以回收的绩寂。是鐵的2倍茶括。但是鋁也有很多缺點(diǎn)，比如鋁不能夠焊接佃戈，不容易鈑金诅福，噴漆也麻煩，在安全性不如鋼拖叙。因此目前一些廠商只是部分使用鋁合金氓润，車身大部分結(jié)構(gòu)還是鋼鐵的。

1990年薯鳍，本田推出的NSX跑車是世界上最早量產(chǎn)的使用全鋁車身的車型咖气，15年期間總共生產(chǎn)了1萬(wàn)8000輛。而更大規(guī)模量產(chǎn)并廣為人知使用全鋁車身的汽車就是奧迪A8了1993年奧迪發(fā)布了ASF(Audi Space Frame)技術(shù)挖滤，緊接著奧迪A8誕生崩溪。

最初奧迪A8使用全鋁車身，是因?yàn)樽约旱钠炫炣囆痛钶dquattro四驅(qū)系統(tǒng)斩松，重量比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手重100公斤伶唯。為了降低重量，才開(kāi)發(fā)了全鋁車身技術(shù)惧盹。因此我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)奧迪A8即使使用了全鋁車身乳幸，整車質(zhì)量依然與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手差不多。2006年推出的超跑R8岭参，奧迪為了減輕重量反惕，提高性能，將鋁合金的使用比例進(jìn)一步加大麸奇。今年推出的全新奧迪A8马怎，在整車質(zhì)量上也比上一代輕28%。

在使用全鋁車身的廠商中票援，捷豹的貢獻(xiàn)也很大惰渐。捷豹在2003年第三代XJ車型上首次使用了鋁合金車身，在2006年發(fā)布的XK車型上膊争，車身鋁合金的比例達(dá)到100%校社。隨著鋁面板圖層技術(shù)和鉚釘?shù)氖褂茫圀w70%都是鋁合金的渣碌。2013年發(fā)布的F-type欠怕，2015年第二代XE，2016年F-pace也都使用了全鋁車身饰样∨怂可以說(shuō)，捷豹是目前汽車廠商中，推出全鋁車型最多的之一怠褐，最近幾年特斯拉大有趕超的勢(shì)頭畏梆。

提升駕駛樂(lè)趣最大的一個(gè)方法是車身前后配重比例50：50。寶馬一直在強(qiáng)調(diào)自己旗下車型的前后配重比例奈懒。2003年奠涌，寶馬汽車推出的第四代5系（E60）混動(dòng)版，在車身前半部分使用了鋁合金材料磷杏，讓車身比例達(dá)到50：50溜畅。這也是全球第一款使用鋁合金材料，達(dá)到50：50比例的混合動(dòng)力汽車极祸。

還有比鋁合金更輕的金屬达皿，那就是鎂合金。鎂的重量只有鐵的22%贿肩，鋁的66%峦椰。也是比較容易加工的金屬，并且鎂能很好吸收震動(dòng)汰规，回收使用率能達(dá)到100%汤功。但是缺點(diǎn)是價(jià)格高，不耐高溫鲁其，容易腐蝕吟芜，因此不能使用在高性能的賽車當(dāng)中，可以使用在方向盤等不重要的零部件中耐浙。

但是現(xiàn)在很多零部件供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)發(fā)了使用鎂合金的座椅框架夯榛，并且2006年，雪佛蘭在自家超跑科爾維特的發(fā)動(dòng)機(jī)中慢荧，也使用了鎂合金杯岩。最近幾年，將這些相對(duì)稀有的金屬混入鋼板松奖，制成的高張力鋼板和超高強(qiáng)度鋼板被廣泛使用测脯，與普通鋼板先比，張力提高了2倍赃慰，重量也有所降低荐多，在扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲強(qiáng)度上，比普通鋼板分別提高80%和50%以上纪尊。

與這些特殊的材料相比候殿，通過(guò)技術(shù)工藝的提升，其實(shí)也可以提高強(qiáng)度献雅。比如鐵板在900攝氏度加熱成型之后迅速冷卻可以加工成超高強(qiáng)度鋼板碉考，達(dá)到1.5Gpa級(jí)別姨伟。此外，鋼板內(nèi)的填充物以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的升級(jí)豆励，也可以在保證強(qiáng)度的情況下減少鋼材料的使用，達(dá)到輕量化目的瞒渠。

現(xiàn)代汽車目前新款旗艦車型捷恩斯EQ900良蒸，相比老款旗艦雅科仕，使用了3倍以上的超高強(qiáng)度鋼板伍玖，占整車車體的51%∧厶担現(xiàn)代汽車研發(fā)的混動(dòng)車型ioniq整車使用了53%超高強(qiáng)度鋼。不僅碰撞性能提升窍箍，而且可以抵消電池的重量串纺。

最近幾年，鈦合金也備受關(guān)注椰棘。鈦合金具有密度低纺棺、比強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好丰倾、工藝性能好等優(yōu)點(diǎn)助苫。目前主要應(yīng)用在航空航天，醫(yī)療領(lǐng)域齿雕，用在汽車上的情況還不多見(jiàn)条馍。鈦合金制造的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門彈簧比鐵輕58%以上。

還有一種可以降低重量的材料是碳纖維（CFRP）它的特點(diǎn)是柔軟赂相，抗沖擊能力很強(qiáng)寓鳄，重量只有鐵的50%，鋁的70%晋挑。強(qiáng)度卻是鐵的10倍跛孕，鋁的5倍。目前肄寻，碳纖維采用一些含碳的有機(jī)纖維（如尼龍絲乎叫、腈綸絲、人造絲等）做原料六泞，將有機(jī)纖維跟塑料樹(shù)脂結(jié)合在一起语但，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強(qiáng)下強(qiáng)熱炭化而成急黎。由于制造成本高扎狱，產(chǎn)量有限，因此價(jià)格也很貴勃教，現(xiàn)在只有少數(shù)跑車和賽車上使用淤击。

寶馬汽車是在碳纖維領(lǐng)域走在前列的廠商匠抗，投入了1億美元用于建設(shè)碳纖維工廠，這是首個(gè)汽車制造商建設(shè)碳纖維工廠污抬。并收購(gòu)了全球知名的碳纖維生產(chǎn)商德國(guó)西格里(SGL)16%的股份汞贸。目前，碳纖維的生產(chǎn)成本是鋼鐵的20倍印机，這就不難理解矢腻，為什么寶馬i8這么貴了。

寶馬目前在i8和i3電動(dòng)車上使用了碳纖維作為車身材料射赛，最終效果是i8的車身重量不到1.5噸多柑，i3的車身重量1.3噸左右。在同級(jí)別車型中都是很輕的楣责。寶馬計(jì)劃今后通過(guò)自己建設(shè)碳纖維工廠平俘，大規(guī)模生產(chǎn)降低成本。并且把碳纖維材料逐步普及到寶馬7系等非新能源車型上玻温。

車內(nèi)的裝飾材料也發(fā)生著變化猴豁，豪華車上的實(shí)木，金屬级闭，普通車輛上的塑料等等洲芥，正在被高分子復(fù)合材料替代，比如FRP纖維增強(qiáng)復(fù)合材料茄妇，纖維材料與基體材料（樹(shù)脂）按一定的比例混合后形成的高性能型材料昌嘶。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電晨丸，機(jī)械強(qiáng)度高诱榴，耐腐蝕。是車內(nèi)裝飾材料的理想選擇云卤。

通常情況下备则，底盤的重量越大，穩(wěn)定性越好城也。車門內(nèi)的填充物隐锭，包括前后發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)的隔音材料，包裹材料都是越輕越好计贰。只有這樣才能降低整車的重心钦睡，提高行駛穩(wěn)定性。

此外躁倒，各種工程塑料也被光彩使用在車門內(nèi)荞怒，具有抗沖擊，耐腐蝕的特點(diǎn)秧秉，質(zhì)量也很輕褐桌。還有聚氨酯泡沫作為填充材料衰抑，使用在車門內(nèi)飾板和汽車保險(xiǎn)杠中，聚氨酯泡沫密度低荧嵌，質(zhì)量輕呛踊，吸能效果好。

玻璃也是輕量化的對(duì)象啦撮，現(xiàn)在聚碳酸酯材料做成的玻璃谭网，大有代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻璃的趨勢(shì)。聚碳酸酯玻璃導(dǎo)熱率只有普通玻璃的20%漱屁，隔熱效果好，而且不容易碎株矩。但是目前折射率和耐磨性不高茧津，因此目前不能使用在前風(fēng)擋玻璃上。

模塊兒化的制造也是可以降低重量的碱跃，模塊兒化之后营鸽，車內(nèi)很多零部件的集成度更高，不僅組裝起來(lái)更容易园湘，而且比原先單獨(dú)組裝每一個(gè)零部件奴万，可以減輕20%的重量。

總結(jié)：

如今電動(dòng)汽車快速發(fā)展单墓，汽車的重量已經(jīng)成為制約電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸个荔。純電動(dòng)汽車特斯拉model S，在使用了鋁合金車身的前提下返工，質(zhì)量依然在2噸左右易贿。如果能再減重的話，那么加速和制動(dòng)性能還會(huì)再提升嫡纠，因此減重將會(huì)是未來(lái)一段時(shí)間汽車制造中一個(gè)永恒的課題烦租。

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