汽車輕量化一直是汽車行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，也是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在今年的美國年度汽車管理盛會(huì)上，輕量化汽車和卡車又現(xiàn)新話題。
2013美國年度汽車管理盛會(huì)于8月5日在特拉弗斯城隆重召開。為了滿足更高的燃油經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)，汽車制造商開始推動(dòng)新型輕量化交通工具的研發(fā)。近期，實(shí)驗(yàn)室最新研發(fā)的技術(shù)和材料已應(yīng)用于生產(chǎn)流水線，新型輕量化汽車即將投產(chǎn)。
2014雪佛蘭Corvette Stingray
通用汽車最新輕量化技術(shù)將應(yīng)用于2014Corvette Stingray
“坦率地說，我們的目標(biāo)可能會(huì)令人吃驚，”通用汽車公司白色車身設(shè)計(jì)技術(shù)專家和制造總監(jiān)MikeRegiec說道，“至2025年實(shí)現(xiàn)54.5英里/加侖的燃油經(jīng)濟(jì)性平均值要求我們將每一個(gè)子系統(tǒng)、每一個(gè)部件都設(shè)計(jì)得盡可能高效。”
每減重10%就可節(jié)油3-4%，Regiec說道。這進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了輕量化技術(shù)的重要性。
Regiec的團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的輕量化汽車引起了高度關(guān)注，即將在今年投產(chǎn)。Regiec是這一團(tuán)隊(duì)的核心人物。
2014雪佛蘭CorvetteStingray配備鋁制車架，強(qiáng)化復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)。為了演示其輕量化豪華汽車，通用汽車公司將CorvetteStingray整車停放在特拉弗斯大酒店(會(huì)議召開地)外面的林蔭處，無裝飾的鋁合金和復(fù)合材料車身結(jié)構(gòu)則在酒店內(nèi)部進(jìn)行展示。“正如俗語所說，這不是你爸爸的奧爾茲莫比爾。”Regiec說道。
CorvetteStingray的標(biāo)準(zhǔn)碳纖維發(fā)動(dòng)機(jī)罩和車身頂蓋由PlasanCarbonComposites位于密歇根州Walker的新工廠制造，已經(jīng)引起行業(yè)的廣泛關(guān)注，但是該車型在復(fù)合材料方面的發(fā)展遠(yuǎn)不止這些部件。
2014CorvetteStingray的車身底板由奈米碳和玻纖增強(qiáng)塑料制成。車體外殼由低密度復(fù)合材料模塑而成，比老款CorvetteStingray外殼輕17千克。
關(guān)于鋁制框架，通用汽車已開發(fā)出一種全新的連接技術(shù)，可以減少焊接點(diǎn)。Regiec說道，每一個(gè)焊接點(diǎn)、擋板和鉚釘都會(huì)增加車身重量。
“我們將進(jìn)一步完善輕量化技術(shù)�！彼a(bǔ)充道。
2014雪佛蘭Corvette Stingray內(nèi)飾
多家汽車巨頭將輕量化技術(shù)投入生產(chǎn)
將新型輕量化技術(shù)最終投入生產(chǎn)的例子遠(yuǎn)不止CorvetteStingray一個(gè)。捷豹路虎最新推出的運(yùn)動(dòng)型多用途車就使用了新型鋁制框架。寶馬汽車公司研發(fā)十余年的碳纖i系列電動(dòng)汽車也將在今年秋季上市。
“關(guān)于輕量化解決方案并沒有一個(gè)明確的答案，但很多公司都在進(jìn)行研發(fā)，也開始將越來越多的技術(shù)投入生產(chǎn)，”美國AltairEngineering公司的副總裁DaveMason說道。
Altair和汽車研究中心(CAR)共同推出Enlighten獎(jiǎng)項(xiàng)，旨在對(duì)全球汽車行業(yè)內(nèi)減重項(xiàng)目的成就進(jìn)行表彰。巴斯夫因熱塑性塑料座板結(jié)構(gòu)的研究成果而在今年榮獲此獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)項(xiàng)的十大入圍車用部件已應(yīng)用于通用汽車歐寶雅特的模型，包括復(fù)合彈簧片、鋁制底盤和碳纖車體外板。
“一輛汽車的每一個(gè)系統(tǒng)、每一個(gè)部件都可以減重，”杜邦美國地區(qū)汽車高性能聚合物的研發(fā)總監(jiān)MikeDay如是說。
但不要指望其他材料供應(yīng)商能熱烈支持復(fù)合材料。PhilMattens，鋁材制造商N(yùn)ovelis公司的總裁和CEO，對(duì)碳纖材料投入大規(guī)模生產(chǎn)的前景并不看好。他指出，碳纖維價(jià)格昂貴，模塑所需時(shí)間過長(zhǎng)，只適用于豪華高檔汽車。
據(jù)杜邦的年度汽車調(diào)查報(bào)告顯示，在1,300名被調(diào)查者中，60%以上的人員稱輕量化的重要性正在逐步上升。Mason指出，隨著這一行業(yè)越來越接近2025年燃油經(jīng)濟(jì)性指令的實(shí)施，輕量化部件的重要性將會(huì)越來越突顯。
目前所取得的諸多燃油性能改善成果表明，提高傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)效率或者更好地利用混合動(dòng)力系統(tǒng)并不是難以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
豐田北美技術(shù)中心動(dòng)力系統(tǒng)控制部門的總經(jīng)理JustinWard表示，自2005年以來，豐田汽車公司已將燃油經(jīng)濟(jì)性提升18%。未來10年內(nèi)，豐田汽車計(jì)劃將燃油經(jīng)濟(jì)性再提25%。
【總結(jié)】2012年8月，奧巴馬政府發(fā)布了2025年企業(yè)平均燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)的最終版本。按照新法規(guī)，美國市場(chǎng)上各車企2017至2025年款新車的燃油經(jīng)濟(jì)性平均值應(yīng)達(dá)到54.5英里/加侖，約合百公里4.3升油耗，比當(dāng)前水平幾乎提高一倍。
這一法規(guī)給車企帶來巨大壓力的同時(shí)，也在促使其迅猛推進(jìn)輕量化，借此提升燃油經(jīng)濟(jì)性。輕量化材料隨之成為各大車企的研發(fā)重點(diǎn)。當(dāng)然，輕量化材料的生產(chǎn)成本較高是不可否認(rèn)的事實(shí)。但編者認(rèn)為，輕量化是未來汽車行業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì)，在節(jié)能減排刻不容緩的大原則面前，材料成本高低，不應(yīng)成為無視汽車輕量化的理由。