汽车轻量化的意义

论汽车的轻量化

在已经结束的2011上海国际车展上，以绿色、低碳为主题的新能源车成为本届车展最大的亮点。各种电动，混合动力的车型的出现代表着汽车工业上新的革命时代的到来。

作为有效的节能手段，汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展的重要研究课题之一。汽车轻量化是国家节能减排战略的紧迫需要，更成为车企和全行业提高核心能力的现实需求。轻量化技术无论对传统汽车，还是新能源汽车，都是一项基础的共性技术。 何谓汽车轻量化

汽车轻量化是采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计，或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下，尽可能减轻汽车产品自身质量，以达到减重 降耗 环保 安全的综合目标 汽车轻量化绝非是简单地将其小型化或简单化，首先应保证汽车原有的性能不受影响，既要有目标地减轻汽车自身的质量，又要保证汽车行驶的安全性 耐撞性抗振性以及舒适性，同时保证车身的成本不提高。

汽车轻量化不能以简单的减重多少来衡量，必须与所设计车身的尺寸和功能相关：

?对于已有的功能可满足要求的汽车，轻量化的设计是降低重量而保持原功能不变，其轻量化的效果是直接的减重；

?现有功能尚不能全部满足要求或需要提升的汽车，轻量化设计是完善功能而保持质量不变；

材料科学专业讲座

姓名：林存龙学号：专业：无机系 1531508

材料在汽车轻量化中的应用及发展

摘要：由于汽车工业的迅速发展，汽车产量和保有量的增多，带来了油耗、排放和安全三大问题。论述了汽车节能减排是汽车工业发展的必然趋势，轻量化是汽车节能减排的直接而有效的手段；介绍了汽车轻量化意义和轻量化工程的实施方法。采用轻量化材料，如高强钢、铝合金、镁合金、塑料、复合材料等重点介绍了轻量化材料及先进的制造工艺在汽车轻量化中的应用现状，综述了轻量化领域中新材料、新工艺的最新研究进展。总结了目前国内外研究的热点、难点问题。基于目前的研究现状，提出了未来汽车轻量化技术的发展趋势。 关键词：汽车；轻量化

The Application and Development of Materials in Automotive Weight Lighting

Abstract: The brief condition of development of China automotive industry was reviewed. Three problem: oil consumption, emission, safety were brought ab

汽车轻量化项目主要包括超轻车身( U L SA B) 、超轻覆盖件( U L SA C) 、超轻悬挂件( UL S AS) 和在此基础上的超轻概念车项目( ULS AB -AVC) , 均是以使用钢铁为基础.除了利用先进高强度钢板外 , 还大量采用了激光拼焊、激光焊接 、液压成型和计算机模拟等技术来进行汽车的设计和制造 。

AHSS 钢主要包括双相钢( D P)、相变诱发塑性钢( TRI P) 复相钢( CP )和马氏体钢( M)等 ,这类钢是通过相变组织强化来达到高强度的 , 强度范围 500 ～1500 MPa 。具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的疲劳强度、高的成型性和低的平面各向异性等优点 D P钢

DP 钢板的商业化开发已近 30，年包括热轧、冷轧 、电镀和热镀锌产品 。主要组织是铁素体和马氏体 , 其中马氏体的含量在 5 %～ 20 %, 随着马氏体含量的增加 , 强度线性增加 , 强度范围为 500～ 1 200 MPa 。 除了AHSS 钢的共性特点外 , 双相钢还具有低的屈强比 、 高的加工硬化指数 、 高的烘烤硬化性能 、 没有屈服延伸和室温时效等特点 。DP 钢一般用于需高强度 、高的抗碰撞吸收能且成形要求 也较严格的

！璺墨堕！鱼丝：！！坠ＣＮ１１－５９０４／Ｕ汽车安全与节能学报，２０１４年，第５卷第ｌ期ＪＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｅｒｇｙ，２０１４．Ｖ０１．５Ｎｏ．１ｌ／１３ｌ—１６汽车轻量化技术的研究与进展范子杰，桂良进，苏瑞意（清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京１０００８４，中国）摘要：汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一，对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究现状和发展趋势进行了综述。这包括：汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化的基本原理和研究进展；高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料；以及液压成型和激光焊接工艺在汽车中的使用现状。作者认为：汽车轻量化技术的未来研究方向是：汽车结构优化设计理论的完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。关键词：汽车轻量化技术；多学科设计优化；高强度钢；液压成型；激光焊接中图分类号：Ｕ６４３．０２文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４８４．２０１４．０１．００１Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｌｉｇｈ

新能源汽车轻量化技术途径探讨

冀杰

西南大学工程技术学院，重庆，400715

摘要：汽车轻量化技术被认为是改善燃油经济性、减少污染物和降低碳排放的重要措施之一，而目前新能源汽车的整车重量相对较大，比能量和比功率仍然偏小，所以新能源汽车对于轻量化技术的要求更为迫切。为此，本文论述了新能源汽车轻量化的必要性，并从材料、结构及工艺方面探讨了整车轻量化的主要技术途径。

关键词：新能源,轻量化,新材料,结构优化,制造工艺

1.前言

随着我国汽车产量和保有量的不断攀升，汽车的能源消耗和有害物排放逐年递增。在日益短缺的能源状况和日益恶化的环境状况下，发展节能、低排放的汽车技术是减少能源消耗和减少环境污染的必由之路。

目前，从国际发展趋势上看，解决汽车节能环保问题的主要措施如下：一是大力发展以电动汽车、混合动力汽车为代表的新能源汽车；二是开发并制造技术先进的汽车发动机；三是实现汽车整车质量的轻量化[1]。以上三种主要措施相比，在当今发动机技术提升难度日益加大的背景下，有效降低汽车整车的自身质量，是实现汽车节能环保目标的最有效措施。对于新能源汽车来说，由于目前新能源汽车的比能量和比功率仍然偏小，无法使车辆达到足够的加速性能和续驶里程要求，而且新能源汽车对布置空间要求较高，对

汽车轻量化的驱动力及存在矛盾上海车展期间，听到最多的依然是节能、减排、新能源。而当中，轻量化几乎成为每谈必就的一个话题，而其实现途径和技术也纷繁多样。在近日盖世汽车网所举办的“2015第七届全球汽车产业峰会”上，轻量化再次被深度探讨，除了节能，驱动力及其现实中存在的矛盾和问题被重点提及。

轻量化驱动力：市场与法规

无论对于主机厂还是零部件企业，趋使其实现轻量化的因素无外乎两点：市场及法规。首先在法规上，我国第三阶段油耗标准已发布：2015年达到平均燃油消耗6.9L/百公里的目标，2020年实现5L/百公里。不仅中国，世界其他各国对于节能减排亦提出了较高的要求：欧盟2015年目标为5.2L/百公里（对应国标），2020年3.8L/百公里；美国2015年，6.7L/百公里，2020年6L/百公里；日本2015年5.9L/百公里的，2020年4.9L/百公里。政策的日渐严苛以及惩罚力度加强，迫使企业不得不采取节能之策，而轻量化则是其基础路径。而在市场上，企业竞争的加剧以及轻量化大势所趋，主机厂对轻量化重视程度越来越高，福特、丰田、大众、通用、宝马都明确了其轻量化指标，在此指出的是，并不是

技术发展就可以实现轻量化了，而是一直在朝着这个目标努力。在此方面一

秦皇岛汽车轻量化项目商业计划书

规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其物理性质表

现为密度低、强度高、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、

导热性和抗蚀性，工业上广泛使用。

调研数据显示，2017年款普通品牌车型中，铝合金零部件在转向节、

羊角中的渗透率为21%，控制臂为3%，副车架和制动钳壳体上还没有应用。由此可见，当前铝合金在普通乘用车品牌中的渗透率还在绝对低位（增长

空间广阔）！

该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资10461.15万元，其中：

固定资产投资8135.33万元，占项目总投资的77.77%；流动资金2325.82万元，占项目总投资的22.23%。

达产年营业收入18431.00万元，净利润2903.28万元，达产年纳

税总额1683.08万元；达产年投资利润率37.00%，投资利税率43.84%，投资回报率27.75%，全部投资回收期5.10年，提供就业职位276个。

秦皇岛汽车轻量化项目商业计划书目录

第一章项目基本信息

第二章项目背景及必要性

第三章产业研究

第四章建设规模

第五章项目建设设计方案

第六章运营管理模式

第七章风险应对说明

第八章 SWOT分析

第九章项目实施进度

第十章投资可行性分析

第十一

珠海汽车轻量化项目立项申请报告

投资分析/实施方案

珠海汽车轻量化项目立项申请报告

汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解，

重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加

速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。

该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资17502.81万元，其中：固定

资产投资14392.46万元，占项目总投资的82.23%；流动资金3110.35万元，占项目总投资的17.77%。

达产年营业收入21502.00万元，总成本费用16630.48万元，税金及

附加280.49万元，利润总额4871.52万元，利税总额5823.94万元，税后

净利润3653.64万元，达产年纳税总额2170.30万元；达产年投资利润率27.83%，投资利税率33.27%，投资回报率20.87%，全部投资回收期6.29年，提供就业职位299个。

依据国家产业发展政策、相关行业“十三五”发展规划、地方经济发

展状况和产业发展趋势，同时，根据项目承办单位已经具体的资源条件、

建设条件并结合企业发展战略，阐述投资项目建设的背景及必要性。

......

我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政

策扶持，得到了飞

珠海汽车轻量化项目立项申请报告

投资分析/实施方案

珠海汽车轻量化项目立项申请报告

汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解，

重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加

速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。

该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资17502.81万元，其中：固定

资产投资14392.46万元，占项目总投资的82.23%；流动资金3110.35万元，占项目总投资的17.77%。

达产年营业收入21502.00万元，总成本费用16630.48万元，税金及

附加280.49万元，利润总额4871.52万元，利税总额5823.94万元，税后

净利润3653.64万元，达产年纳税总额2170.30万元；达产年投资利润率27.83%，投资利税率33.27%，投资回报率20.87%，全部投资回收期6.29年，提供就业职位299个。

依据国家产业发展政策、相关行业“十三五”发展规划、地方经济发

展状况和产业发展趋势，同时，根据项目承办单位已经具体的资源条件、

建设条件并结合企业发展战略，阐述投资项目建设的背景及必要性。

......

我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政

策扶持，得到了飞

ｒｊ石函丽妻与产业发展＿雹冒雪园目国＿冒叠蠢Ｉ＿ｌ圜

汽车轻量化的发展现状及未来发展趋势

吴娅梅

（重庆科技学院冶金与材料工程学院重庆４０１３３１）

摘要：汽车轻量化，即在确保稳定提升性能的基础上，通过减轻各部件质量，持续优化车型。

目前，汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展的重点之一。关键词：汽车；轻量化；高强度钢

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｎａｍｅｌｙｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

ｏｎ

ｔｏｅｎｓｕｒｅａ

ｓｔａｂｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｏｅｎｈａｎｃｅ

ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｂｙｒｅｄｕｃｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

ｂｅｃｏｍｅ

ｏｎｅ

ｍｏｄｅｌｓ．

Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｉｎｄｕｓｔｒｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃａｒ；Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ，Ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌ

ｏｆ

ｔｈｅｋｅｙ

ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ

中图分类号：Ｆ４０７．４７１文献标识码：Ｃ文章编号：１００７—１５４７（２０１５）１０（下）－００５４—０２

０．３—０．６Ｌ，汽车轻量化在世界主要汽车生产国都得到很大的支持。¨’

２００９年，美国公布了一项汽车节能减