文/张金

汽车轻量化需要多方护航

文/张金

2013年，雾霾不仅笼罩北京，在其他城市也有不同程度的出现。环境污染、空气治理成为大众关注的焦点。治理大气污染，减少机动车尾气排放是必不可少的一个环节。通过单双号限行、限制汽车保有量等方式来控制尾气排放，是无奈之举，这必然给汽车制造业带来一定的影响。

汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量，在全球汽车领域中最顶尖的技术主要集中在两个领域：发动机和变速箱技术、汽车轻量化技术。据了解，一辆轿车的自重每减少10%，燃油消耗量就降低6%～8%，尾气排放量将降低5%～6%，这对于实现汽车节能减排意义重大。相比发动机而言，轻量化的重要性虽然不是最突出的，但是影响面更大。因为轻量化技术可以用在各种车上，发动机则有局限性。

汽车轻量化已经提了很多年，可是国内车企发展汽车轻量化的热情并不高，这主要归因于我国国内汽车轻量化技术还很不成熟，与之相关的产业也未形成规模。我国乘用车重量平均比欧洲汽车重5%～10%，商用车的数字则是17%，汽车轻量化的发展空间很大。汽车轻量化技术是设计、制造、材料技术集成的工程。而多年来，业界大多认为寻找新材料是汽车轻量化的主要途径，这与我国从事逆向设计和仿制的业界思维分不开。在高端材料的应用和发展方面，高强钢、铝镁合金、塑料件是汽车轻量化的途径。前不久有一款命名为Urbee2的3D打印塑料汽车面世，除了底盘和引擎，其余大部分材料都是塑料。这部车仅限于实验阶段，远远达不到量产的程度，但这表示汽车零部件乃至整车都在朝着轻量化的方向发展。我们国内一些车厂也在进行塑料化的研究，有的则已经生产出塑料替代零件。塑料件强度虽然可以达到要求，但是有两个致命的问题：首先是塑料本身的疲劳期比金属短；其次就是无法回收。我国高端铝及钢用量都比国际先进水平少一半，镁合金则差距更大（北美每辆汽车镁合金的使用量平均为3.5kg，欧洲先进水平则能达到14kg，而国产汽车每辆仅1.5kg）。主要原因是我国原材料技术本身就很落后，尤其是高端材料领域则完全被国外厂商所垄断，这些厂商不仅掌握材料的设计技术和分析技术，也掌握零部件的设计技术。正是由于高端材料长期受制于国外技术垄断，导致产品成本居高不下，迫使一些企业放弃高端材料在汽车上的使用。

中国本土车企在轻量化上还处于学习或者是追赶的阶段，尤其在轻量化材料的研发上，还处于初级阶段。阻碍我国汽车轻量化技术研发的关键因素，就是各研发机构往往只注重单个技术的研发，各技术间的交叉与融合很少。比如，材料企业只做材料，而车企则负责制造和组装，这就导致轻量化材料在产业推进方面步履维艰。汽车轻量化技术的发展涉及众多学科，需要运用多学科交叉融合所形成的综合性、系统性知识体系。因此，中国汽车产业的轻量化要走得更远，就需要产业链上下游企业各界的共同努力。