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为什么说轻量化设计可能才是新能源汽车的发展趋势?

2019-01-30

质量轻,碳排放低,这可能是汽车轻量化设计最大的益处,不得不说,与多年前相比,如今的汽车早已不是那个仅仅负责两点穿梭的工具了,不仅是人们对于汽车本身的要求更高了,汽车的设计厂商在骑车的制造方面也是做足了工夫,除了高科技的电子设备,车身的轻量化设计可能就是最重要的技术了。


发达国家将汽车塑料作为衡量汽车设计和制造水平的重要指标。目前,工程塑料德国使用的汽车数量最多,占汽车总材料的15%以上。除了英国路虎,兰博基尼、梅赛德斯-奔驰SLR、宝马i系列和许多其他车型使用更先进的汽车工程塑料。一些专家甚至预测,未来新材料的创新应用可能会颠覆传统汽车。


烟雾、节能减排和更严格的油耗规定,国内汽车公司不遗余力地开发汽车轻量化技术。众所周知,汽车轻量化主要体现在汽车优化设计、合金材料和非金属材料的应用,这反过来又是汽车的轻量级减重10%~15%,30%~40%、45%~55%。显而易见的是,工程塑料等非金属材料的“减重”效果明显,其在汽车中的主要作用是使汽车更轻。目前,越来越多的汽车零部件开始使用工程塑料而不是金属零件。


汽车工程塑料应用逐年增加,“普通塑料的比重为0.9至1.6,玻璃纤维增强复合材料的比例不超过2.0,这使得塑料成为汽车轻量化的首选材料。使用塑料可以减少零件重量约40%,并且可以大大降低成本,用塑料件替代塑料件不仅可以减轻车辆重量,降低油耗和排放,还可以提高汽车动力的舒适性和安全性。


在发达国家,每辆汽车使用的塑料量从20世纪90年代的100-130千克增加到2004年的152千克和2006年的174千克。目前的消耗量为230千克。国外汽车品牌现在使用的是塑料复合材料和高性能工程塑料,而国内自主品牌则采用塑料。这也反映了我们的车辆轻量化技术的差距。


到2020年,汽车的平均塑料消耗量可能达到500kg/单位或更多,占车辆总材料的1/3以上。随着新能源汽车的广泛使用,铝合金、镁合金的成本过高,主要是进口。未来汽车车顶、车门、座椅零件、车轮和汽车结构部件,甚至车身可能转换为工程塑料。事实上,国外一些高端车型的某些部件已经转换为工程塑料。


目前,世界上塑料制成的车身已广泛应用于小批量车或一些高端车型。如宝马i系列产品。与钢体相比,由纤维增强复合塑料材料制成的机身可以达到减重35%的目标;如果使用碳纤维增强复合材料,可以实现重量减少超过60%的效果。目前,碳纤维塑料的成本太高,因此仅用于高档车型,如BMW、梅赛德斯-奔驰。


工程塑料的使用以及汽车的轻量化设计在未来的趋势其实是必然的,随着汽车工业的发展和越来越成熟,金属材质作为曾经汽车上的主要材料,也不可能永远的保持活力,而新鲜的产物往往就是这么产生的,汽车工业的技术越来越成熟,汽车本身的问题也会越来越少。


来源:荣格工业资源网