2017年4月25日,工信部、國家發改委、科技部印發了《汽車中長期發展規劃》的通知。其中明確指出輕量化是汽車產業未來發展的重要方向之一。那么現在我國各汽車相關企業面對輕量化有哪些問題急需解決?關于輕量化又有哪些建議呢?接下里跟小編一起看一看吧。以下僅為部分內容,如有補充或想與小編交流,請添加微信abgfz-zero申請艾邦汽車交流群。
(一) 汽車為何要“輕”
1. 節能減排
大量調查統計數據表明,汽車整備質量越重,對應的油耗的也會隨之增加。大眾公司研究表明:若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。如圖所示
圖 汽車整備質量與油耗關系
2. 提升駕駛樂趣
在駕駛方面,汽車輕量化后其加速性能也將得到提高,而在碰撞時由于慣性小,制動距離也將減少。
(二) 實現“輕”急需解決的問題
1. 材料方面
輕量化≠更換材料,如果單純換材料將會導致一系列的問題:
1)因缺乏整車和零件優化設計,導致車輛NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)、被動安全性等性能劣化和其他一系列問題;
2)因缺乏變更材料后零件的測試標準和評價方法,導致車輛可靠性、耐久性出現問題;
3)因缺乏整車設計優化、統籌及其和與工藝、模 具、裝備的協調,導致整車生產成本增加。
實現輕,必須在整車設計優化和評價技術、零件設計和評價技術、新材料開發和成型技術完備的前提下才能更換材料,否則必然后造成車輛其他性能的劣化。
2. 技術方面
技術的系統性至關重要,對于新材料的基礎理論,開發技術,工程技術,質量控制,成本控制,維修技術再到廢舊材料的肢解,再制造技術等研發技術等進行不斷的了解、創新、完善。構建完整的新材料產業鏈。
圖 輕量化新材料的產業流程
3. 多技術條件和參數考慮
我們不能盲目的追求“輕”,而是要與其他技術條件和參數一起考慮。(安全性,NVH,排放、可靠性,耐久性、成本,價格)例如:我們追求了“輕”,但是汽車的成本和價格大幅度的上升,又或者我們采用了最新的輕質材料,但是汽車的耐久性,可靠性,安全性卻得不到了保障,這樣我們就得不償失了。輕量化是各類汽車共同涉及的關鍵核心技術和基礎技術,是世界汽車技術發展的重要方向之一。對新能源汽車產業化的重要性更加突出。不應把輕量化技術與其他節能減排技術對立起來。
4. 零部件基礎
企業關注的焦點是這種材料能否滿足零件成型、成本和質量控制、可靠性和生產一致性等要求和對生產組織的影響。國家零部件工業基礎,決定著新材料的利用水平,決定著輕質材料的應用價值。國家工業基礎和綜合科技實力,決定著企業選材、用材的方向(如歐洲-熱成型,日本-復合材料)。
5. 產業間的相互理解
不是我們沒有更好的材料和技術,使我國的汽車更“輕”,而是我們面臨著“輕”、質量、成本等一些復雜的問題。相關的工業與汽車企業都有自己的煩惱。
相關工業的煩惱:
-
我們開發了這么好的技術。這么多優秀的產品,他們為什么不選著使用呢?
汽車企業的煩惱:
-
產品市場與產品市場定位、性能目標、開發成本的協調;
-
新增的投資來源和回報;
-
成本控制、質量控制;
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生產工藝、裝備、生產節拍、精度、生產一致性;
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零部件供應體系;
-
與同平臺其他產品的協調;
-
回收再利用;
-
召回和三包管理;
6. 供應鏈調整解決方案
對任何一個整車企業,變更材料供應商都是一個極其慎重的過程。會影響到多少款車;使用該零件車型的生命周期;重新進行各種認證周期和代價;對產品性能、市場定位、成本、可靠性、生產一致性和生產組織的影響;
(三) 推進“輕”建議
1. 恰當的輕量化技術路徑
基本原則:用材所長、因材施用。針對不同價位車型,注重不同的品質。
-
低價位(<10萬元)的車,以鋼為主+玻璃纖維增強塑料的應用;
-
中價位(10~20萬元)的車,以鋼為主+少量鋁+玻璃纖維增強塑料的應用;
-
高價位(20~35萬元)的車,以鋼為主+多量鋁+玻璃纖維增強塑料的應用;
-
品牌車(>35萬元)的車,以鋁為主+鋼、塑混合應用(或)碳纖維增強塑料+鋁的應用。
2. 加快構建輕量化產業鏈
構建出新產品的完整產業鏈,加快從樣品、產品、商品的腳步。
3. 營造良好產業生態環境
-
編制規劃,出臺政策,促進輕量化汽車發展。
-
開展輕量化技術研究,推動輕量化材料在汽車中的應用。
-
圍繞長期戰略需求,協同基礎技術、工程技術和產品技術研究。
-
關注零部件工業發展,建立與產業發展相適應的輕量化零部件供 應體系,扶植一批關鍵零部件企業。
-
關注基礎數據的采集和分析,服務于國家、行業和企業決策。
-
加強共性技術平臺建設,引領行業技術進步。
(四) 總結
實現輕量化是系統工程,必須依靠深度跨產業、跨學科和產學研協作。協同創新、抱團發展是加快提升中國汽車輕量化水平的唯一出路。我們要明白汽車輕量化這是一場硬仗,不是一朝一夕可以解決的,只有我國所有的汽車行業人員不斷地創新,進步,才能使中國的車“更輕”,中國的天更藍。
(素材來自于汽車輕量化技術創新戰略聯盟,作者:張寧,艾邦高分子整理)
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