新能源汽車輕量化現狀及車身輕量化結構和（hé）用材的走向

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1、前言

發布關於培育戰略性（xìng）新興產業（yè）和加強節能減排工作的部署和要求以（yǐ）來，純電動汽車的發展蒸蒸日上（shàng），由於電池結構及性能的限製，輕量（liàng）化越來越受到純電動汽車行業的重視（shì）與青睞。

2、純電動汽車輕量化的必要性

純（chún）電動汽車（chē）動力係統相（xiàng）較燃油動力係（xì）統重量增加40％左右，嚴重影響車身結構及相關部件的選材及布置（zhì）。

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

輕量化可以有效提升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、純電動汽車輕量化的途（tú）徑

3.1輕量化材料的應用

3.1.1鋁合金的應用

鋁合金密度低，但強度比較（jiào）高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電（diàn）性、導熱性（xìng）及（jí）抗蝕性（xìng）。鋁合金材料（liào）在電動汽車上的應用日益廣泛，汽車部（bù）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金鑄造工藝（yì）。

3.1.2改性非金複屬合材（cái）料（liào）

複合材料不僅保持各組分材料性能的優點，而且通過各組分性能的互補和關聯可以獲得單一組成材料所不能達到的綜合性能。目前非金屬複合材料（liào）包括合成樹脂、橡膠、聚丙烯（xī）、玻璃纖維（wéi）等通過改性可減重15%-25%（保證良好的強度和韌性（xìng）的前提（tí）下）。

3.1.3碳纖（xiān）維材料（liào）

碳纖（xiān）維材料以其密度低，減重明顯，比（bǐ）強度高，比剛度高，熱（rè）膨脹係（xì）數低、尺寸穩定性好（hǎo），耐腐蝕性能好的優勢（shì）受到各大新能源車（chē）企的熱捧均已研發出碳（tàn）纖維車型（xíng），並在（zài）市（shì）場引起良好反響（xiǎng）。

3.1.4高強度鋼的研發及應（yīng）用

已經試製出兩種兼具強度（dù）和成形性的第三代先進高強鋼。先進高強鋼強（qiáng）度和延伸率分（fèn）別達（dá）到1200Mpa和（hé）37%，另一種試（shì）製（zhì）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和卡車，實現更高的安全性和燃油效率。

由（yóu）鞍鋼研製（zhì）的TWIP1180HI,厚度僅3.5mm,抗拉強度達到1200兆（zhào）帕的同時，延伸率達到60%以上，強塑積達到72000MPas以上，產品性（xìng）能達到國際領先（xiān）水（shuǐ）平。

3.2鐫接工藝在輕量化上（shàng）的應用

汽車自重的25％左右在車（chē）身，車身材料（liào）的輕量化舉足輕重。高強（qiáng）度鋼板（bǎn）、鋁（lǚ）合金、鎂合金等新材（cái）料（liào）的應用實現了車身的輕量化，這些新材料焊接性能差的特點導致凸焊緊固件通常無法滿足使（shǐ）用要求。凸焊螺母（mǔ）的材料一（yī）般為a)含碳量不大於0.25%，且（qiě）具有可焊性的鋼；b）不經處理。在焊接（jiē）材料差的母材上凸焊螺母（mǔ）時，不（bú）合理的焊接參數將破壞螺紋，增加螺紋（wén）脫扣或裝配時螺母脫落（luò）風險，自衝柳緊固件完美（měi）的解決了以上（shàng）問題。

3.3輕重化結（jié）構的應用

蜂窩結構技術源千仿生學，與實體材料相比，蜂（fēng）窩結構所使用的有效材料（liào）一般隻有3%-5％左右，其餘90％以（yǐ）上的空間均為空隙，其應用可以大幅度減（jiǎn）少實體材（cái）料的質量，是一種理想（xiǎng）的輕（qīng）量化環保新（xīn）材（cái）料結構，目前（qián）應用千乘用車內飾（shì）隔板、備胎板等，後期隨著技術的成熟，可適用千各種（zhǒng）內外飾結構件。

結束（shù）語（yǔ）

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

未來（lái）5年將是各（gè）種（zhǒng）輕量化材料博弈的關鍵，這個時期將是以各（gè）種材料（liào）降本、提高可製造性和服役性（xìng）能為主線。

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