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工信部、国家发改委、科技部印发《轿车中长期开展规划》的告知(以下简称《规划》),并清晰指出轻量化是轿车工业未来开展重要方向之一今后,短短时间内,相继有国内很多车企发布了自己的“轻量化”战略,而新资料在线?采访的很多整车企业、零部件企业和资料企业人士均表明,轻量化势在必行,但怎么轻量化,在资料、技能工艺和本钱之间完成最优配比仍是轻量化落地的要害。


各国家区域油耗规范约束

就在车企、传统车用资料企业等在尽力思索轿车轻量化的时机挑战时,包含铝合金、镁合金、碳纤维、蜂窝资料正在加速轿车轻量化范畴的进军脚步,企图使用可贵方针窗口时机一举将自己的势力规模延展并深深扎根于轿车轻量化。


轻量化画了一个圈,这个圈越画越大,它一端联系着消费场景,供给各式各样轻量化轿车的服务,一端联系着各种出产场景,整车厂、资料企业供给各种轻量化出产。而这种消费与出产正不断融会贯通。


但清楚明了的是,自上而下的轻量化方针倡议,只要和自下而上的企业实践做到无缝衔接、良性互动,“轻量化”才能从时尚概念和夸姣愿景,变成推动车企和资料企业立异晋级的浩荡奔腾。


轻量化大力叩门

通过近三十年的高速开展,我国轿车工业现已有了质的腾跃,轿车产销量接连9年排名全球第1。依据我国轿车工业协会(以下简称“中汽协”)的统计数据显现,2017年我国轿车产销2901.54万辆和2887.89万辆,同比添加3.19%和3.04%。


“我国轿车工业产销量自2009年初次打破1000万辆大关后,全球轿车产销榜首大国的纪录坚持至今。”中汽协秘书长助理陈士华在中汽协举办的2018年首场信息发布会上表明,2001~2010年,轿车工业呈高速添加,均匀增速在24%左右。尔后,在全体轿车产销到达1800万辆基数平台后,职业添加呈现平稳态势,2010~2017年均匀增速为7%,略高于同期GDP增速。


轿车消费的日益遍及和环保压力的加大以及相关油耗排放规范的日趋苛刻,使得轻量化渐受喜爱。


“跟着对车辆排放、油耗等功用要求的日益进步,轻量化技能显得日益重要,并成为进步车辆功用和竞争力的必定途径之一。”世界轿车轻量化绿色联盟履行会长陈平生以为,跟着第四阶段燃油耗费限值规范要求到2020年所有车企出产的乘用车均匀油耗降至百公里5.0升,都将促进整车企业投入更多资源到轻量化之中。

世界轿车轻量化绿色联盟履行会长陈平生在2018全球轿车轻量化论坛讲演


吉林省轿车工业协会副秘书长田洪福也表明,轻量化对轿车下降排放改进功用以及轿车工业健康开展具有非常重要的含义。


依据《规划》,未来十年,应要点打破先进轿车电子以及轻量化新资料、高端制作装备等工业链短板,培养具有世界竞争力的零部件供货商,构成从零部件到整车的完好工业系统。


《规划》还指出,立异主体应加强攻关轻量化、先进电子等要害核心技能,添加根底、共性技能的有用供给。并拟定轿车轻量化、节能轿车、轿车制作等技能路线图,加大研制投入,推动技能成果商业化。


国内很多整车企业也纷繁加速了在轻量化范畴的脚步。


吉祥集团在铝合金、塑料运用和轻量化结构规划上已到达或挨近欧美等轿车企业水平。


现在已在车身、底盘、动力总成、传动系统等多方面进行了轻量化的晋级和探究。


奇瑞轿车也在很多使用轻量化资料和轻量化技能的结构优化,其车身骨架的四分之三资料皆使用了多种高强度钢,且在衔接工艺、激光焊接、辊压成型、热成型技能方面也有很大进步。


长安轿车也表明,“咱们现已进入轻量化技能转化使用阶段,而且建立方针:到2020年主力车型均匀减重50kg”。


但很多车企相关人士也表明,本钱现已成为减重的瓶颈,尤其是一些减重作用好的新资料因为本钱昂扬无法大批量使用。

资料、工艺、规划与本钱的竞合


众所周知,要想完成轿车轻量化,无非三种途径, 使用新资料、优化规划、运用新工艺。


在这三者之间,优化车身结构的轻量化规划是轿车轻量化的条件,现在整车企业一般使用结构解析和CAD、CAE等技能进行结构的优化规划,以削减无用资料、减轻壁厚、削减零部件数量等,如:模块化集成规划、结构拓扑优化。


使用高强度钢材、超高强度钢板、铝合金、镁合金、工程塑料及纤维增强复合资料等是大都车企轻量化的要点考量,激光拼焊、辊压成形、热成型等先进的制作工艺技能则确保了各种新资料的安全性使用。


各种轻量化资料比照

“轿车轻量化技能应该以立异需求为枢纽,以获取轿车轻量化核心技能为战略,大力开展新资料、新技能、新工艺。”陈平生表明,从轻量化技能的内在来看,需求在满意产品功用要求和本钱操控的条件下,将结构优化规划、多资料与多种制作技能集成使用,完成产品的减重。


这一观念也得到了福田轿车研讨院总工程师李德高的认可。“福田轿车拟定了‘纵向深化、横向拓宽’的轻量化思路,会集公司优势资源在轻量化资料、轻量化结构规划、轻量化制作技能三方面深化预研研讨,待预研成熟后向各产品线拓宽。”


陈平生举例说,碳纤维减重作用好,可是制作本钱高,产值有限,价格贵更适用于跑车、赛车等。


一起各种资料本身的特色特色和工艺水平、使用本钱也决议了他们各自的使用规模和推行难度。


吉林大学轿车工程学院王登峰教授就表明,每种资料都有本身共同的潜力、用处和优势,在轻量化的过程中需求做的便是依据资料不同的优势使其“物尽其用,用得其所。”


陈生平坦言,传统车企更重视组织轻量化,新能源车轿车的轻量化资料会推动更快。


一起轻量化与用户体会、安全性、质量需求一个综合性的考量。


清华大学姑苏轿车研讨院工程师吴海龙表明,怎么把高强钢、铝合金、镁合金、塑料复材等不同的资料使用在轿车上面需求对资料有较深的了解,终究才能把恰当的资料使用在适宜的方位。他进一步指出,新资料、新结构、新工艺等轻量化技能对车身轻量化规划及磕碰安全功用的影响需求细心的评价。

新能源、新资料、新工艺加速化


中汽协发布的数据显现,2017年我国新能源轿车产销量别离到达79.4万辆和77.7万辆,同比别离添加53.8%和53.3%。


新能源轿车的加速开展更推动了轻量化的进程。


2017年6月22日,蔚来轿车与康得新、康得复材在上海正式签署智能电动轿车碳纤维部件量产定点收购协议,就碳纤维部件的样件开发和量产供给打开深度协作。

蔚来与康得新、康得复材签约典礼

图片来源于康得集团官网


2017年12月12日上午,北京新能源轿车股份有限公司(简称北汽新能源)与“欧洲轻量化之父“胡芬巴赫的德国未来交通有限公司联组成立了中德轿车轻量化技能工程中心。


“当时以数字化网络化智能化为特征的新工业革命,新资料技能与轿车工业加速交融,工业开展进入深度革新期和战略时机期,轿车产品加速向新能源轻量化网联化开展。”中汽协副秘书长姚杰在此前举办的轿车与环境立异论坛上表明。


2017年12月13日,工信部等12部分联合印发的《增材制作工业开展行动计划(2017-2020年)》清晰,推动增材制作在航空、航天、船只、核工业、轿车、电力装备、轨道交通装备、家电、模具、铸造等要点制作范畴的演示使用。其间,在轿车新品规划、试制阶段,使用增材制作技能完成无模规划制作,缩短开发周期。选用增材制作技能一体化成型,完成杂乱、要害零部件轻量化。


在合作轻量化资料方面,3D打印技能早已作为一种有用的出产手法在群众轿车集团内部得到使用。比方说,一个3D打印的A柱窗架比一般窗架的分量轻74%,因此在进步车辆燃油经济性方面也有较高价值。


2017年3月,作为首家装备Stratasys Infinite Build 3D打印机的轿车制作商,轿车巨子福特开端探究3D打印大型一体式轿车零部件(如阻流板),并将其用于原型车制作和未来车辆制作。由3D打印技能出产的大型轿车零部件,如轿车阻流板,在本钱及功率上都更加具有优势,福特和顾客都将从中获益。比较选用传统工艺出产的零部件,3D打印出的零部件分量更轻,而且或许有助于进步车辆的燃料功率。


包含蜂窝资料在内的新资料也在轻量化进程中不断涌现。

使用荷力胜蜂窝资料的领克

图片来自于荷力胜官网


“蜂窝资料复组成具有分量轻、曲折强度大、尺度稳定性好、耐腐蚀、出产功率高、规划灵敏等长处的板材。和传统资料比较,在相同刚度条件下,其分量可以减轻1/3,大大节省了制作本钱,也契合轻量化的大趋势。”广东荷力胜蜂窝资料股份有限公司首席科学家王文明博士告知新资料在线?,在轿车结构中,蜂窝复合资料可使用于天窗、备胎盖板、行李箱隔板、搁物板等多个部位,现在国外厂商奔跑、宝马、路虎、本田,以及国内的吉祥、哈弗等都有选用荷力胜蜂窝资料轿车轻量化的解决方案。


轿车非金属资料职业通讯录

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