新（xīn）能源汽車輕量化現狀及車身（shēn）輕量化結（jié）構和用材的走向

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1、前言

發（fā）布關於培育戰略性新興產業和加強節能（néng）減（jiǎn）排工作的部署和要求以來，純電動汽車的發（fā）展蒸蒸（zhēng）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重視與青睞。

2、純（chún）電動汽車輕量化的必要性

純電動汽車動力係統相較燃油動力係統重量增加40％左右，嚴重影響車身（shēn）結構（gòu）及相關部件的選材及布置。

實驗證明，汽車（chē）質量（liàng）降低一半，燃料消耗也會降低將近一半。輕量化是新能源汽車（chē）提高續駛裏程的必（bì）由之路。

輕量化可以有效提（tí）升整車的操控性和動力性，提高車輛的加速度性能，縮短（duǎn）刹車製（zhì）動距離。

3、純電動汽車輕量化的途徑

3.1輕量化材料（liào）的應用

3.1.1鋁合（hé）金的應用

鋁合（hé）金密（mì）度低，但強度（dù）比較高（gāo），接近（jìn）或（huò）超過優質鋼，塑（sù）性好，可加工成各種（zhǒng）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泛，汽車部件及行動部件，發動機及變速箱部件，空調及其部件等基本普及鋁合（hé）金鑄造工藝。

3.1.2改性非金複屬合材料

複合材料（liào）不僅保持各組分材料性（xìng）能的優點，而且通過各組分性能的互補和關（guān）聯可以獲得（dé）單一組成（chéng）材料所不能達（dá）到的綜合性能。目前非金屬複合材料包括合成（chéng）樹脂、橡膠、聚丙烯、玻璃纖（xiān）維等通過改性可（kě）減重15%-25%（保證良好的強（qiáng）度（dù）和韌性的前提下）。

3.1.3碳纖維材料

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（shù）低、尺寸穩定性好（hǎo），耐腐蝕性能好的優勢受（shòu）到各大新能（néng）源車企的熱捧均已研發出碳纖維車型，並（bìng）在（zài）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度和成形性的第三代先進高強鋼。先（xiān）進高強鋼強度和延（yán）伸率分別達到1200Mpa和37%，另一種試製鋼強度和延伸率分別達到1538Mpa和19%。便可以用千製造輕量化的汽車（chē）和卡車，實現更高的安全性和燃油（yóu）效率。

由鞍鋼研製的TWIP1180HI,厚（hòu）度僅3.5mm,抗（kàng）拉強度達到1200兆帕的同時，延伸率達到60%以上，強（qiáng）塑積（jī）達（dá）到72000MPas以上，產品性能達到國際領先水平。

3.2鐫接工藝（yì）在輕量化上的應用

汽車自（zì）重的（de）25％左右在車身，車（chē）身材料的輕量化舉足（zú）輕重。高強度鋼板、鋁合金、鎂合金等新材料的應用實現了車身（shēn）的輕量化，這些新材料（liào）焊接性能差的特點（diǎn）導致凸焊緊固件通常無法滿足使用要求。凸焊（hàn）螺母的材料一般為a)含碳量不大（dà）於0.25%，且具有可焊（hàn）性的鋼；b）不經（jīng）處理（lǐ）。在焊接材料（liào）差的母材上凸焊螺母時，不合理的焊接參數將破壞螺紋，增加螺紋脫扣或裝配時螺母脫（tuō）落風險，自衝柳緊（jǐn）固件（jiàn）完美的解決了（le）以（yǐ）上（shàng）問（wèn）題。

3.3輕重化結構的應用

蜂窩（wō）結構技術源千仿生學，與實體材料相比，蜂窩結構所使用的有效（xiào）材料一般隻（zhī）有3%-5％左右，其餘90％以上（shàng）的空間（jiān）均為（wéi）空隙，其應用可以大（dà）幅度減少實體材（cái）料的質量，是一種理想的輕量（liàng）化環保新材料結構，目前（qián）應用千乘（chéng）用車內飾隔板、備胎板等，後期隨著技術的成熟，可適用千各種內外飾結構件（jiàn）。

結束語

目前，新能源汽車輕量化的結（jié）構與用材策略與技術路徑尚不清晰，各大（dà）車企都在摸（mō）索前進，汽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（xiān）維複（fù）合（hé）材料是當前形勢下無奈之舉，市場急需新型輕（qīng）量（liàng）化材料的麵世。

未來5年將是各種輕量化材料博（bó）弈的關鍵，這個時期（qī）將是以各種材料降本、提高可製造性（xìng）和服役性能為主線。

未來5年汽（qì）車電子整體水平將會（huì）提高許多，汽車主（zhǔ）動安全性的重要性將會提（tí）高，影響汽（qì）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的標準件（jiàn）。