輕量化助力新能源汽車綜合性能提升

“目前，國內(nèi)對(duì)新能源汽車輕量化研究的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。”6月2日，長安汽車研究總院副院長曹渡在2016新能源汽車輕量化技術(shù)培訓(xùn)會(huì)上表示，相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車企業(yè)更應(yīng)加大輕量化設(shè)計(jì)的研究力度。

汽車輕量化聯(lián)盟副秘書長楊潔也對(duì)記者說：“新能源汽車由于車身結(jié)構(gòu)不同，急需研發(fā)一體化純電動(dòng)平臺(tái)。”

■ 輕量化是新能源汽車發(fā)展方向

汽車輕量化設(shè)計(jì)，不僅帶來油耗降低，更能促進(jìn)綜合性能的全面提升。在今年年初召開的2016中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上，萬鋼部長再次強(qiáng)調(diào)了“輕量化”是中國電動(dòng)汽車的發(fā)展方向之一。

德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與能源部委托德國工程師協(xié)會(huì)（VDI）編制的2015年《德國輕量化現(xiàn)狀盤點(diǎn)》研究報(bào)告中指出：“輕量化對(duì)汽車制造業(yè)等許多行業(yè)意義深遠(yuǎn)，它決定了德國工業(yè)在未來的全球市場中是否能以創(chuàng)新、高能效和資源節(jié)約型的產(chǎn)品取得統(tǒng)治地位。”

楊潔表示：“奇瑞汽車實(shí)車測試數(shù)據(jù)顯示，電動(dòng)汽車減重10%，平均續(xù)航能力增加5%～8%。”曹渡也指出，輕量化與油耗、加速、制動(dòng)等性能都有直接關(guān)系。

研究表明，在市區(qū)的運(yùn)行工況下，平均車重1600kg的電動(dòng)車如果減重20%，能量消耗可以減少15%。如果采用增加電池來增加行駛里程，成本往往會(huì)非常高。

有關(guān)專家認(rèn)為，在電池技術(shù)短期內(nèi)難有重大突破的情況下，電動(dòng)汽車迫切需要采用輕量化技術(shù)來降低重量，以減輕電池增重的壓力。

■ 新能源汽車輕量化設(shè)計(jì)有多種趨勢

“新能源汽車企業(yè)正在做輕量化設(shè)計(jì)，北汽、長安走在前列，奇瑞、江淮、吉利等也都非常重視。”楊潔表示，“目 前我們正在探討新能源汽車輕量化的路線，比如，整車包括車身輕量化、全新架構(gòu)底盤輕量化、電池系統(tǒng)輕量化以及車身內(nèi)外飾與電子電器等；材料方面包括復(fù)合材 料及成形工藝、輕質(zhì)鋁合金及成形工藝、高強(qiáng)度鋼及成形工藝、輕質(zhì)鎂合金及成形工藝等。”

江淮汽車車身院總監(jiān)魯后國也介紹，江淮汽車正在通過車身結(jié)構(gòu)的調(diào)整來進(jìn)行新能源汽車的輕量化研究。他認(rèn)為，未來新能源汽車輕量化將車身高強(qiáng)鋼化和全鋁車身兩條路線并行，2020年先進(jìn)高強(qiáng)鋼比例達(dá)到國際先進(jìn)水平和應(yīng)用全鋁車身。

曹渡則認(rèn)為，汽車車身輕量化的發(fā)展趨勢是混合多材料設(shè)計(jì)。碳纖維混合材料車身不僅能夠承重，而且更安全。至于目前存在的成本高問題，曹渡表示，碳纖維成本居高不下，主要是工藝成本高，未來批量生產(chǎn)，成本有望下降。

對(duì)此，深圳市郞博萬先進(jìn)材料有限公司總經(jīng)理康紅偉表達(dá)了他的看法，汽車對(duì)材料的成本要求很高，因此碳纖維在汽車輕量化中的應(yīng)用，首先要解決成本問題，他們正在做相關(guān)的試驗(yàn)研究，已經(jīng)取得了階段性進(jìn)展。

■ 仍有問題急需解決

“相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車車身結(jié)構(gòu)不一樣，高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金在新能源汽車上應(yīng)用較多。”楊潔認(rèn)為，由于新能源汽車是未來發(fā)展趨勢，國家十分重視其輕量化。

與傳統(tǒng)節(jié)能汽車的輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有所區(qū)別的是，新能源汽車的輕量化技術(shù)手段 、電動(dòng)汽車整車重量、續(xù)航能力與重量設(shè)計(jì)都需要重新研究。需根據(jù)不同車型，設(shè)計(jì)輕量化方案，這是企業(yè)所面臨的重要挑戰(zhàn)之一。

長安汽車在碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)域研究得比較深入。曹渡認(rèn)為，碳纖維復(fù)合材料NVH （減振降噪）水平如何提高是輕量化設(shè)計(jì)過程中所面臨的挑戰(zhàn)和問題。一浦萊斯精密技術(shù)（深圳）有限公司總裁王云慶則認(rèn)為，隨著輕量化技術(shù)應(yīng)用越來越多，多材 料的輕量化技術(shù)路徑成為必然的趨勢，因而連接技術(shù)也成為輕量化技術(shù)應(yīng)用過程中的重點(diǎn)技術(shù)。

楊潔介紹，新能源汽車輕量化設(shè)計(jì)需要開發(fā)高集成度的電動(dòng)一體化底盤產(chǎn)品技術(shù)，高度集成電池系統(tǒng)、高效高集成電 驅(qū)動(dòng)總成、主動(dòng)懸架系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向/制動(dòng)系統(tǒng)、集成控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整車操縱穩(wěn)定性、電池組安全防護(hù)、底盤系統(tǒng)的輕量化研究應(yīng)用。他認(rèn)為，新能源汽車企業(yè)也 需要系統(tǒng)規(guī)劃，圍繞整車輕量化開展整車輕量化目標(biāo)制定，分解和組織行業(yè)資源針對(duì)輕量化應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。