隨著國(guó)內(nèi)各大汽車(chē)公司在新能源汽車(chē)研發(fā)方面展開(kāi)賽跑,新能源汽車(chē)由于電池等新增重量,對(duì)車(chē)身輕量化的要求更加迫切。
9月27日,2010中國(guó)汽車(chē)輕量化技術(shù)研討會(huì)在奇瑞研究院召開(kāi)。奇瑞公司透露計(jì)劃通過(guò)3-5年的時(shí)間,使奇瑞的整車(chē)重量再減輕5%以上,整車(chē)安全性能和可靠性得到進(jìn)一步的提高。
而就在一天前,江淮汽車(chē)乘用車(chē)營(yíng)銷(xiāo)公司副總經(jīng)理李建華在接受采訪(fǎng)時(shí)也談道,”我們一直在強(qiáng)調(diào)輕量化,” ”輕量化是車(chē)輛的基礎(chǔ)研究之一”。據(jù)了解,從和悅開(kāi)始, 江淮便開(kāi)始在乘用車(chē)上采用高強(qiáng)度鋼板,這是目前比較普遍的輕量化方案之一。
稍早的9月20日,寶鋼股份和上海汽車(chē)集團(tuán)在滬正式簽署《汽車(chē)用鋼輕量化戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》,宣布雙方將進(jìn)一步深化戰(zhàn)略合作,共同研發(fā)、應(yīng)用汽車(chē)用鋼輕量化技術(shù)。
輕量化的動(dòng)力
寶鋼股份汽車(chē)用鋼開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室首席研究員王利指出,汽車(chē)輕量化是節(jié)能減排的主要技術(shù)路線(xiàn)之一。相比新能源汽車(chē)的研發(fā),輕量化在實(shí)現(xiàn)”綠色”節(jié)能方面顯得更現(xiàn)實(shí)更觸手可及。
而這一特點(diǎn)對(duì)于攻克電動(dòng)汽車(chē)的難關(guān)更為有效,降低汽車(chē)自身重量,能直接減輕電池負(fù)荷,提高電池使用效率,從而提高電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力,而提高電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力。
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),汽車(chē)所用燃料的60%消耗于自重,按照每輛普通乘用車(chē)平均自重1.5噸、每公里耗油量11L測(cè)算,汽車(chē)自身重量每降低10%,相同行駛里程的油耗可降低7%,二氧化碳排放量可下降6.5%,一次續(xù)航能力可提高6%。鋼鐵生產(chǎn)廠(chǎng)商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH與咨詢(xún)公司Arthur D. Little分析:僅僅減輕車(chē)身重量就能節(jié)省約5%的燃油。只需在每輛車(chē)上增加212歐元(約為280美元)的成本以購(gòu)買(mǎi)高強(qiáng)度鋼材,比加裝任何形式的混合動(dòng)力系統(tǒng)的油耗表現(xiàn)都更低。
目前歐洲大型汽車(chē)制造商正在進(jìn)行”超輕型汽車(chē)”工程,在穩(wěn)定價(jià)格的基礎(chǔ)上,減輕車(chē)重30%。歐洲超輕型制車(chē)體的設(shè)計(jì)中,高強(qiáng)度鋼占比例超過(guò)80%。美國(guó)的”新一代汽車(chē)共同開(kāi)發(fā)計(jì)劃”(PNGV)早在1993年就已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施,政府每年投入2億美元,主要用于家庭用車(chē)的減重。
輕量化并非偷工減料,也并非只是簡(jiǎn)單的車(chē)身或者汽車(chē)某個(gè)零部件的輕量化。中汽協(xié)此前發(fā)布的關(guān)于《汽車(chē)輕量化意義》的報(bào)告中指出:對(duì)汽車(chē)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)零部件的精簡(jiǎn)、整體化和輕質(zhì)化;發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化;變速器輕量化;懸架輕量化;車(chē)身輕量化和附件輕量化是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)整車(chē)輕量化的六個(gè)方面。
”我很贊成輕量化,從節(jié)能環(huán)保的角度看,可以說(shuō),這比新能源來(lái)得更現(xiàn)實(shí)一些?!睂?zhuān)門(mén)研究傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)家楊嘉林認(rèn)為。但是他同時(shí)提醒,與提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能改善油耗相比,汽車(chē)輕量化對(duì)材料的要求極其高。譬如,F(xiàn)1賽車(chē)重量?jī)H有600公斤左右,環(huán)路速度卻可達(dá)400公里/小時(shí),這是用高科技材料堆起來(lái)的。所以輕量化競(jìng)爭(zhēng),與其說(shuō)是一場(chǎng)汽車(chē)節(jié)能減排的競(jìng)爭(zhēng),不如說(shuō)更是一場(chǎng)汽車(chē)原材料的競(jìng)爭(zhēng)。正因?yàn)槿绱?,?guó)內(nèi)外許多企業(yè),對(duì)于汽車(chē)輕量化的設(shè)計(jì),已經(jīng)融合到了汽車(chē)設(shè)計(jì)的前期。
通用汽車(chē)公司全球產(chǎn)品戰(zhàn)略聯(lián)盟副總裁丹尼爾·漢考克告訴作者,通用希望能夠用新的鋁合金把缸套去掉,它的質(zhì)量是鐵部件重量的1/3,非常的輕,而目前,通用正和上海大學(xué)、西北大學(xué)分別進(jìn)行相關(guān)研發(fā)。
沒(méi)有硝煙的戰(zhàn)場(chǎng)
中國(guó)從去年開(kāi)始,已經(jīng)成為世界汽車(chē)第一大生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó),輕量化已經(jīng)成為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要課題。2008年,我國(guó)汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在寧波正式宣告成立。上汽集團(tuán)教授級(jí)高級(jí)工程師陽(yáng)樹(shù)毅認(rèn)為,到2020年,相對(duì)2005年,我國(guó)汽車(chē)應(yīng)減重30%-35%,減重將使平均單車(chē)油耗下降20%-25%。
但中國(guó)汽車(chē)普遍偏重,主要原因是中國(guó)大多數(shù)消費(fèi)者仍然認(rèn)為車(chē)越重越安全,此前廠(chǎng)商對(duì)輕量化的重視還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,不過(guò),隨著高強(qiáng)度鋼板性能的優(yōu)化,越來(lái)越多的消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)的重量不再敏感,甚至輕量化的高強(qiáng)度鋼已成為吸引消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的營(yíng)銷(xiāo)手段之一。如此前睿翼在宣傳時(shí)就稱(chēng):局部采用的高強(qiáng)度鋼板最高強(qiáng)度達(dá)1480兆帕,之前只有航天飛行器才采用。
即便如此,目前我國(guó)整車(chē)企業(yè)在輕量化上尚處于起跑點(diǎn)。來(lái)自中汽協(xié)的調(diào)查顯示,我國(guó)國(guó)產(chǎn)轎車(chē)品牌與國(guó)外同類(lèi)車(chē)在高強(qiáng)度鋼比例和碰撞安全性方面存在較大差距,我國(guó)的自主品牌轎車(chē)較國(guó)外同類(lèi)車(chē)重8%-10%,碰撞安全性差好幾個(gè)星級(jí)。
湖南大學(xué)中國(guó)汽車(chē)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心楊沿平曾指出,我國(guó)汽車(chē)輕量化技術(shù)的研發(fā)面臨兩大困難。一方面,輕量化技術(shù)的發(fā)展涉及眾多學(xué)科,需要運(yùn)用多學(xué)科交叉融合所形成的綜合性、系統(tǒng)性知識(shí)體系,而在目前國(guó)內(nèi)研發(fā)體系下,各研發(fā)機(jī)構(gòu)往往只注重單個(gè)技術(shù)的研發(fā),很少開(kāi)展各技術(shù)間的交叉與融合;另一方面,汽車(chē)輕量化涉及的多學(xué)科核心技術(shù)突破,不可能由單個(gè)企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)獨(dú)立完成,必須要由國(guó)家級(jí)的研究機(jī)構(gòu)或政府有關(guān)部門(mén)做出戰(zhàn)略性和前瞻性的超前部署。
(編輯:李艷嬌)
來(lái)源:21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)
作者:綜合報(bào)道
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