2017年4月25日,工信部、国家发改委、科技部印发了《汽车中长期发展规划》的通知。其中明确指出轻量化是汽车产业未来发展的重要方向之一。那么现在我国各汽车相关企业面对轻量化有哪些问题急需解决?关于轻量化又有哪些建议呢?接下里跟小编一起看一看吧。以下仅为部分内容,如有补充或想与小编交流,请添加微信abgfz-zero申请艾邦汽车交流群。
(一) 汽车为何要“轻”
1. 节能减排
大量调查统计数据表明,汽车整备质量越重,对应的油耗的也会随之增加。大众公司研究表明:若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%。如图所示
图 汽车整备质量与油耗关系
2. 提升驾驶乐趣
在驾驶方面,汽车轻量化后其加速性能也将得到提高,而在碰撞时由于惯性小,制动距离也将减少。
(二) 实现“轻”急需解决的问题
1. 材料方面
轻量化≠更换材料,如果单纯换材料将会导致一系列的问题:
1)因缺乏整车和零件优化设计,导致车辆NVH(噪声、振动与声振粗糙度)、被动安全性等性能劣化和其他一系列问题;
2)因缺乏变更材料后零件的测试标准和评价方法,导致车辆可靠性、耐久性出现问题;
3)因缺乏整车设计优化、统筹及其和与工艺、模 具、装备的协调,导致整车生产成本增加。
实现轻,必须在整车设计优化和评价技术、零件设计和评价技术、新材料开发和成型技术完备的前提下才能更换材料,否则必然后造成车辆其他性能的劣化。
2. 技术方面
技术的系统性至关重要,对于新材料的基础理论,开发技术,工程技术,质量控制,成本控制,维修技术再到废旧材料的肢解,再制造技术等研发技术等进行不断的了解、创新、完善。构建完整的新材料产业链。
图 轻量化新材料的产业流程
3. 多技术条件和参数考虑
我们不能盲目的追求“轻”,而是要与其他技术条件和参数一起考虑。(安全性,NVH,排放、可靠性,耐久性、成本,价格)例如:我们追求了“轻”,但是汽车的成本和价格大幅度的上升,又或者我们采用了最新的轻质材料,但是汽车的耐久性,可靠性,安全性却得不到了保障,这样我们就得不偿失了。轻量化是各类汽车共同涉及的关键核心技术和基础技术,是世界汽车技术发展的重要方向之一。对新能源汽车产业化的重要性更加突出。不应把轻量化技术与其他节能减排技术对立起来。
4. 零部件基础
企业关注的焦点是这种材料能否满足零件成型、成本和质量控制、可靠性和生产一致性等要求和对生产组织的影响。国家零部件工业基础,决定着新材料的利用水平,决定着轻质材料的应用价值。国家工业基础和综合科技实力,决定着企业选材、用材的方向(如欧洲-热成型,日本-复合材料)。
5. 产业间的相互理解
不是我们没有更好的材料和技术,使我国的汽车更“轻”,而是我们面临着“轻”、质量、成本等一些复杂的问题。相关的工业与汽车企业都有自己的烦恼。
相关工业的烦恼:
-
我们开发了这么好的技术。这么多优秀的产品,他们为什么不选着使用呢?
汽车企业的烦恼:
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产品市场与产品市场定位、性能目标、开发成本的协调;
-
新增的投资来源和回报;
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成本控制、质量控制;
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生产工艺、装备、生产节拍、精度、生产一致性;
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零部件供应体系;
-
与同平台其他产品的协调;
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回收再利用;
-
召回和三包管理;
6. 供应链调整解决方案
对任何一个整车企业,变更材料供应商都是一个极其慎重的过程。会影响到多少款车;使用该零件车型的生命周期;重新进行各种认证周期和代价;对产品性能、市场定位、成本、可靠性、生产一致性和生产组织的影响;
(三) 推进“轻”建议
1. 恰当的轻量化技术路径
基本原则:用材所长、因材施用。针对不同价位车型,注重不同的品质。
-
低价位(<10万元)的车,以钢为主+玻璃纤维增强塑料的应用;
-
中价位(10~20万元)的车,以钢为主+少量铝+玻璃纤维增强塑料的应用;
-
高价位(20~35万元)的车,以钢为主+多量铝+玻璃纤维增强塑料的应用;
-
品牌车(>35万元)的车,以铝为主+钢、塑混合应用(或)碳纤维增强塑料+铝的应用。
2. 加快构建轻量化产业链
构建出新产品的完整产业链,加快从样品、产品、商品的脚步。
3. 营造良好产业生态环境
-
编制规划,出台政策,促进轻量化汽车发展。
-
开展轻量化技术研究,推动轻量化材料在汽车中的应用。
-
围绕长期战略需求,协同基础技术、工程技术和产品技术研究。
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关注零部件工业发展,建立与产业发展相适应的轻量化零部件供 应体系,扶植一批关键零部件企业。
-
关注基础数据的采集和分析,服务于国家、行业和企业决策。
-
加强共性技术平台建设,引领行业技术进步。
(四) 总结
实现轻量化是系统工程,必须依靠深度跨产业、跨学科和产学研协作。协同创新、抱团发展是加快提升中国汽车轻量化水平的唯一出路。我们要明白汽车轻量化这是一场硬仗,不是一朝一夕可以解决的,只有我国所有的汽车行业人员不断地创新,进步,才能使中国的车“更轻”,中国的天更蓝。
(素材来自于汽车轻量化技术创新战略联盟,作者:张宁,艾邦高分子整理)
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