新能（néng）源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

發布關於培育（yù）戰略性新興產業和加強節能減排工（gōng）作的（de）部署和要（yào）求以來，純電動汽車（chē）的發展蒸蒸日上（shàng），由於電池結構及性能的限製，輕量化越來越受到純電動汽車行業的（de）重視（shì）與青（qīng）睞。

2、純電動汽車輕量化的必（bì）要性

純電動汽車動力係統（tǒng）相較燃油動力係統重量增加40％左右（yòu），嚴重影響車身結構及相（xiàng）關部件的選材及（jí）布置。

實驗證明，汽車質量降低（dī）一半，燃料消（xiāo）耗也會降低將近（jìn）一半。輕量化是新能源汽車提（tí）高續駛裏程的必由之路。

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

3、純電動汽車輕（qīng）量（liàng）化的途徑

3.1輕量化材料的（de）應用

3.1.1鋁合（hé）金的應用

鋁合金密度低，但強度比較高，接（jiē）近或超過優質鋼，塑性好，可加（jiā）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上的應用日益廣（guǎng）泛，汽車部件及行動部（bù）件，發動機及變速箱部件，空調（diào）及其部件等基本普及鋁合金鑄造（zào）工藝。

3.1.2改性非金複屬合材（cái）料

複合材料不僅保持各組（zǔ）分（fèn）材料（liào）性能的優點，而且通過各組（zǔ）分性能（néng）的互補和（hé）關聯可以獲得單一組成材料所不能達到（dào）的綜合（hé）性能。目（mù）前非（fēi）金屬複合材料（liào）包（bāo）括合成樹脂、橡膠、聚丙烯（xī）、玻璃纖維等（děng）通（tōng）過改性可減重15%-25%（保證良（liáng）好的強度和韌性的前提下）。

3.1.3碳纖維材（cái）料

碳纖維材料以其密度低，減重明顯，比強度高，比剛度高，熱膨脹係數低、尺寸穩定性好，耐腐蝕性能好的（de）優勢受到各大新能源車企（qǐ）的熱捧均已研發出碳纖維車型，並在市場引起良好反響。

3.1.4高（gāo）強度鋼（gāng）的研發及應用

已經試製出兩種兼具強度和成形性的第三代先進高強鋼。先進高（gāo）強鋼強（qiáng）度和延伸率分別達到1200Mpa和37%，另一種試製鋼（gāng）強度和延伸率分別（bié）達到1538Mpa和19%。便可以用千製造輕量化的汽車和卡車，實現更高的安全性和燃油效率。

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

3.2鐫接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（qīng）量化舉足輕重。高強度鋼板、鋁合金、鎂合金等新（xīn）材料（liào）的應（yīng）用（yòng）實（shí）現了車身的（de）輕量化，這些新材料（liào）焊接性能（néng）差的特點導致凸焊緊固件通常（cháng）無法（fǎ）滿（mǎn）足（zú）使用（yòng）要求。凸焊螺母的材料一般為a)含碳量不大於0.25%，且（qiě）具（jù）有可焊性的鋼；b）不（bú）經處理。在焊接材料差的母材上凸焊螺母（mǔ）時，不合理的焊接參數（shù）將破壞螺（luó）紋，增加螺紋（wén）脫扣（kòu）或裝配時（shí）螺母脫（tuō）落風險，自衝柳緊（jǐn）固件完美的解決了以上問（wèn）題。

3.3輕重（chóng）化結構（gòu）的應用（yòng）

蜂窩結構技術源千（qiān）仿生學，與實體（tǐ）材料相比，蜂窩（wō）結構所使用的有效材料一（yī）般隻有3%-5％左右，其餘90％以上的空間均為空隙，其應（yīng）用可以大（dà）幅度減少實體材料的質量，是一種理想的輕量化（huà）環保新材料（liào）結構（gòu），目前應用千乘用車內飾隔板、備胎板等，後期隨著技術的成熟（shú），可適用千各種內外飾結構件。

結束語

目前，新（xīn）能源汽車輕量化的結構（gòu）與用材策略與（yǔ）技（jì）術路徑尚不清晰（xī），各大車企都在（zài）摸索前進，汽車用材可謂群（qún）雄割據。新能源汽車采用鋁合金（jīn）、鎂合金以及碳纖（xiān）維複合材料是當前形（xíng）勢（shì）下無奈之舉（jǔ），市場急（jí）需新型輕量化材料的麵世。

未來5年將是各種輕量化材料博弈的關鍵，這個時期將是以各種材料降本、提高可（kě）製造（zào）性和服役性能為主線。

未來5年汽車電子整體水平將會提高許多，汽車主動安全性的重要性將會提高，影響汽車效果將會顯現。平直、簡單、易（yì）做的鋁合金下車體有可能成為（wéi）汽車的標準件。