新能源汽車輕量化（huà）現狀及車身（shēn）輕量化結構和用材的走向

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1、前言

發布（bù）關於培育戰略性新興產業（yè）和加（jiā）強節能減排（pái）工作的部署和要求以來，純電動汽車的發展蒸蒸日（rì）上，由於電池結構（gòu）及性能的限製，輕量化越來越受到（dào）純電動（dòng）汽車行業的重視與青睞。

2、純電動汽車輕量化的必要性

純電動汽車動力係統相較（jiào）燃（rán）油動力係統重量增（zēng）加40％左（zuǒ）右，嚴重影響車身結構及相關部件的選材（cái）及布置。

實驗證（zhèng）明，汽車（chē）質（zhì）量降低一半，燃料（liào）消耗（hào）也會降低將近一半。輕量化是新能源汽車提（tí）高續駛裏程的必由之路。

輕量化（huà）可以有（yǒu）效提升整車的操控性和動力性，提高車輛的（de）加（jiā）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（cái）料的應用

3.1.1鋁合金的應用

鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過（guò）優（yōu）質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優（yōu）良的（de）導電性、導熱性及抗蝕性（xìng）。鋁（lǚ）合金材料在電動汽車上的應用日益廣泛，汽車部件及行（háng）動部件，發動機及變速箱部件，空調及（jí）其部件等基本普及鋁合金鑄造工藝。

3.1.2改性非金複屬合（hé）材（cái）料

複合材（cái）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（suǒ）不能達到（dào）的綜合性能。目（mù）前非金屬複合材（cái）料包括合成樹脂、橡膠、聚丙烯、玻璃纖維等通過改性可減重15%-25%（保證（zhèng）良好的強度和韌性的前提下）。

3.1.3碳纖維材料

碳纖維材料以（yǐ）其密度低，減重明顯，比強度高，比剛度高，熱膨脹（zhàng）係數低、尺寸穩定性好，耐（nài）腐蝕性能好的優勢受到（dào）各大新能源車企的（de）熱捧均（jun1）已研發出碳（tàn）纖維車型，並在市場引起良好反響。

3.1.4高強度鋼的研發及應用（yòng）

已經試製出兩（liǎng）種兼具強度和成形性的第三（sān）代先進（jìn）高強鋼（gāng）。先（xiān）進高強鋼強度和延伸率分別達到1200Mpa和37%，另一種試（shì）製鋼強度和延伸（shēn）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效率。

由鞍鋼研製的TWIP1180HI,厚度僅3.5mm,抗拉強度達到1200兆帕的（de）同時，延（yán）伸率達到60%以上，強塑積達到72000MPas以上，產品性能達到國（guó）際領先水平。

3.2鐫接工藝在（zài）輕量（liàng）化上的應用（yòng）

汽（qì）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、鎂合金等新材料的應用實現了車（chē）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（cháng）無法滿足使用要求。凸焊螺母的材料一般為a)含碳量（liàng）不大於0.25%，且具有可焊性的鋼；b）不經（jīng）處理。在焊接材料差的母材上凸焊螺母時，不合（hé）理的焊接參數將破壞螺紋，增加螺紋脫扣或裝配時螺母脫落風險（xiǎn），自衝柳（liǔ）緊固件完（wán）美的解（jiě）決了以上問題。

3.3輕重化結構的應用

蜂窩結構技術源千仿生學，與實體材料相比，蜂窩結構所（suǒ）使用的有效材料一般隻有3%-5％左右，其（qí）餘90％以上的空間均為空隙，其應用可以大幅度減少實體材料的（de）質（zhì）量（liàng），是一種理想（xiǎng）的輕量化環保新材料結構，目前應用千乘用車內飾隔板、備胎板等，後期隨著（zhe）技術的成熟，可適用千各種內外飾結構件。

結束語

目前，新能源汽車輕量化的結構與用材策略與（yǔ）技術路徑尚不清（qīng）晰，各大車企都在摸索前進，汽（qì）車用材可謂（wèi）群雄割據。新能源汽（qì）車采用鋁合金、鎂合金以及碳纖維複合材料是當前形勢下無奈之舉（jǔ），市場急需新型輕量化材（cái）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（qī）將是以各種材料降本、提高可（kě）製（zhì）造性和服役性能為主（zhǔ）線。

未來5年汽車電子整體水（shuǐ）平將會提高許多，汽車主動安全性的重要（yào）性將會提高，影響汽車效果將會顯（xiǎn）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）。