11月2日，國務院辦公廳正式發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出，要突破整車輕量化等共性節(jié)能技術。近日發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》(以下簡稱《路線圖2.0》)也明確了我國今后汽車輕量化的發(fā)展方向。

據(jù)了解，新能源汽車每減重10%,續(xù)航里程可提升5%-6%，輕量化是新能源汽車節(jié)能、降耗、增加續(xù)航里程的重要技術路徑之一。那么，我國新能源汽車輕量化面臨哪些問題?又該如何發(fā)展呢?

多因素制約新能源汽車輕量化

區(qū)別于傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車的三電系統(tǒng)會導致整車重量增加，進而增加新能源汽車行駛時電耗，減少續(xù)駛里程。

“對于相同車型，三電系統(tǒng)引起的增重會導致整車增加約200-300kg的重量，也就是說，新能源汽車空載時的重量差不多相當于傳統(tǒng)車滿載時的重量。”汽車輕量化技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會主任、吉林大學教授王登峰認為，新能源汽車三電系統(tǒng)的輕量化是整車輕量化的關鍵。“同時，新能源汽車輕量化系數(shù)要比傳統(tǒng)燃油車高1.5-4倍，而系數(shù)越大，表明整車輕量化程度越低，所以新能源汽車對于輕量化的需求更為迫切。”他進一步指出，由于車輛行駛時有動載荷，車身重量的增加還會降低零部件的使用壽命。

相關資料也顯示，重量明顯增加，還會對車輛動力性、制動性、被動安全、車輛可靠和耐久均帶來不利影響，而輕量化則是消除這些影響的重要應對手段之一。

記者了解到，當前，我國新能源汽車主流材料為低碳鋼。但目前我國新能源汽車中高端車型較少，大部分以A級車為主，售價較低，市場競爭激烈，同質化較嚴重，導致這些汽車制造商較少選擇價格相對較高的輕量化材料。

同時，王登峰也指出，目前我國在超高強度鋼、鋁合金、鎂合金等材料的應用，零部件結構設計工藝等方面也存在很多不足，這些問題同樣制約著新能源汽車輕量化的發(fā)展。

輕量化材料數(shù)據(jù)庫體系尚未建立

相關資料顯示，車身、內(nèi)外飾和底盤約占整車總質量的2/3。業(yè)內(nèi)人士一致認為，目前三電系統(tǒng)輕量化進程緩慢，在動力電池能量密度問題暫時無法很好解決的情況下，新能源汽車整車的輕量化技術重點應放在輕量化材料的應用上，這也是汽車輕量化最基礎、最核心的手段。

據(jù)了解，碳纖維復合材料、鋁鎂合金、先進高強度鋼是目前車企探索的三大方向，這三種材料替代當前的主流材料低碳鋼，可分別減重60%、40%、25%。

但據(jù)記者了解，對比國際先進技術，我國車用材料產(chǎn)業(yè)研究基礎差距仍然較大，大量新材料試驗數(shù)據(jù)依賴國外采購。對此，王登峰坦言，目前材料的數(shù)據(jù)庫都掌握在材料生產(chǎn)廠商手中，而非汽車制造商手中。“我國輕量化數(shù)據(jù)庫體系不完整、內(nèi)容不全。”他指出。

同時，王登峰認為，通過購買國外材料的數(shù)據(jù)庫無法很好解決國內(nèi)汽車制造商產(chǎn)品開發(fā)問題，“國內(nèi)外材料牌號不同，即使是有對應關系的同類牌號，材料性能也存在差異。”他表示，應通過解決建立材料數(shù)據(jù)應用體系解決問題。與此同時，王登峰呼吁，相關材料廠商應積極加入到建立材料數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)中，編寫材料數(shù)據(jù)庫方便汽車制造商使用，多方共同解決材料數(shù)據(jù)在汽車輕量化方面的問題。

鋁合金或成未來五年輕量化重點

《路線圖2.0》中指出，實現(xiàn)汽車輕量化，近期以完善高強度鋼應用為體系重點，中期以形成輕質合金應用體系為方向，遠期形成多材料混合應用體系為目標。到2035年，預計燃油乘用車整車輕量化系數(shù)降低25%，純電動乘用車整車輕量化系數(shù)降低35%。

“這三個應用體系是根據(jù)我國汽車行業(yè)發(fā)展需求所建立，”王登峰解釋，“現(xiàn)階段我國轎車車身用材因成本問題暫時以鋼為主，這確實符合市場競爭。”他進一步表示，現(xiàn)階段應將重點放在解決高強鋼和超高強度鋼在輕量化應用過程中的問題，強調(diào)建立鋼的應用體系，包括關鍵技術、相關標準的建立、鋼的輕量化應用數(shù)據(jù)庫體系等。

對于未來幾年的發(fā)展，王登峰表示，“隨著新能源汽車的快速發(fā)展，我國汽車市場不會一直以經(jīng)濟型轎車為主，所以鋁合金在下一個五年會成為輕量化重點，包括高強度鋁合金的開發(fā)、材料特性研究等。”

據(jù)了解，目前國內(nèi)車用碳纖維復合材料剛剛起步，還處于技術探索和積累階段，原材料成本高及加工效率低，依然阻礙著碳纖維復合材料的推廣應用。對于《路線圖2.0》中提到的多材料混合應用體系，王登峰表示，隨著材料技術進步和發(fā)展、成本問題的解決，會產(chǎn)生更多性能比碳纖維復合材料更優(yōu)越的復合纖維材料。“雖然現(xiàn)在因為技術和成本問題還不能很好應用纖維復合材料，但纖維復合材料的高性能低密度的特性之后會在車輛上應用越來越多，也會成為2031-2035年的重點發(fā)展方向。”（記者 楊梓）