新能源（yuán）汽車輕量化現狀及車身輕量化結構和用材的走向

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1、前言（yán）

發（fā）布關於培育（yù）戰略性新興產業和加強節能減（jiǎn）排工作的部署和要（yào）求以來，純電動汽車的發展蒸蒸日上，由於電池結（jié）構及性能的限製（zhì），輕量（liàng）化越來越受到純電（diàn）動汽車行業的重視與青睞。

2、純電動汽車（chē）輕量化的必要性

純電動（dòng）汽車動力（lì）係統相較燃油動力係（xì）統重量增加40％左右，嚴重影響車（chē）身結構及相關部件的選材及布置。

實驗證明，汽車質量（liàng）降（jiàng）低一（yī）半，燃料消耗也會降低將近（jìn）一半。輕量化是新能源汽車提高續駛裏程的必由之路（lù）。

輕量化可以有效提升整車的操控性（xìng）和動力性，提高車輛的加速（sù）度性能，縮短刹車製動距離。

3、純電動汽車輕量化的途徑

3.1輕量化材料的（de）應用

3.1.1鋁合金的應用

鋁合金密度低，但強度比較高，接近（jìn）或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性及抗蝕性。鋁合金材料在電動汽車（chē）上的應用日（rì）益廣泛，汽車部件及（jí）行動部件，發動機及變速箱部件，空調及（jí）其部件等基本普及鋁合金鑄造工（gōng）藝。

3.1.2改性非金複屬合材料

複合材料不僅保持各組分（fèn）材料性能的優點，而（ér）且通過各組分性（xìng）能的（de）互補和關（guān）聯可以獲得單一組成材料所不能達到的綜合性（xìng）能。目前非金屬複合材料包括合成樹脂、橡膠、聚丙烯、玻璃纖維等通過（guò）改性可減重15%-25%（保證良（liáng）好的強度和韌性的（de）前提下）。

3.1.3碳纖維材料

碳纖維材料以其密（mì）度低，減重明顯，比強（qiáng）度高，比剛（gāng）度高（gāo），熱膨脹係數低、尺寸穩定性好，耐腐蝕性能（néng）好的優勢（shì）受到各大新能源車企的熱捧均已研發出碳纖維車（chē）型，並在市場引起良好反響。

3.1.4高強度鋼的研發及應用

已經試製出兩種兼具強（qiáng）度和成形（xíng）性的第三代（dài）先進高強鋼。先進高強鋼強度和延（yán）伸率分別達到1200Mpa和（hé）37%，另一種試製鋼強度和延伸率分別達到1538Mpa和19%。便可以用千（qiān）製造輕量（liàng）化的汽車和卡車，實現更高的安全性和燃（rán）油效率。

由鞍鋼（gāng）研製的TWIP1180HI,厚度僅（jǐn）3.5mm,抗拉強度達到1200兆帕的同時（shí），延伸率達到60%以上，強塑積（jī）達到72000MPas以上，產（chǎn）品（pǐn）性能達到國際領先水平。

3.2鐫接（jiē）工藝在輕量化上的應用

汽車自重的25％左右在車身，車身材料的輕量化（huà）舉足輕（qīng）重。高強度（dù）鋼板、鋁合金、鎂合（hé）金等新材料的應（yīng）用實現了車身的輕量化，這些新（xīn）材料焊接性能差（chà）的特（tè）點導致（zhì）凸焊緊固件通常無法滿足使用要（yào）求。凸焊螺母（mǔ）的材料（liào）一般為a)含碳量不大於（yú）0.25%，且具有可焊性的鋼；b）不經處理。在焊接材料差的母材上凸焊螺母時（shí），不合理的焊接參數將破（pò）壞螺紋，增加螺紋脫扣或裝（zhuāng）配時螺母脫落（luò）風險，自衝柳緊固件完美的解決了以上問題。

3.3輕重化結構的應用

蜂（fēng）窩（wō）結構技術源（yuán）千仿生學，與實體材料相比，蜂窩（wō）結構所使用的有效材料一般（bān）隻有3%-5％左右（yòu），其餘90％以上的空間均為（wéi）空隙，其應用可以大幅度減（jiǎn）少實體材料的質量，是一種理想的輕量化環保新材料結構，目前應用千乘用（yòng）車內飾隔板、備胎板等，後（hòu）期隨著技術的成熟，可適用千各（gè）種內外飾結構件。

結束語

目前，新能源汽車輕量化的結構與用材策略與技術路徑尚不清晰（xī），各大車（chē）企都在摸索（suǒ）前進，汽（qì）車用材可謂群雄割據。新能源汽車采用鋁合金、鎂合金以及碳纖維複合材料是當前形勢（shì）下無奈之舉，市場急需新（xīn）型輕量化材（cái）料的麵世。

未來5年將是各種輕（qīng）量化材料博弈的關鍵，這（zhè）個時期將是以各種材料降本、提高可製（zhì）造性和服役性能為（wéi）主線。

未來5年汽車（chē）電子（zǐ）整體水平將會提（tí）高許多，汽車主動安全性的重（chóng）要性將會提高，影響汽車效果將（jiāng）會顯現。平直、簡單、易做的鋁合金下車體有可能成為汽車（chē）的標準件。