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汽车轻量化趋势的重要性与必然性

2019-03-25 14:54:20来源:塑料机械网原创 作者:乔伊阅读量:45452

  【塑料机械网 编辑视角“汽车轻量化”一词被大众所熟知,但对于行外人来说,“只知其然,不知其所以然”。近两年,越来越多有关“汽车轻量化”的相关展会及主题论坛相继开展,从一方面也说明了这一趋势已经汹涌而来。
 
 
  汽车为什么要轻量化?
 
  可能有人会问,汽车轻量化是否意味着生产商减少材料从而降轻质量,这样不就会有安全问题吗?
 
  并不是这样。
 
  事实上,所谓的“汽车轻量化”代表的是在保证汽车的安全性、经济性与舒适性的基础上,尽可能地提升汽车的动力性,从而增加汽车的性价比,而非简单的降低汽车质量,也绝不是将汽车小型化。
 
  据实验表明,汽车的质量降低一半,燃料的消耗也会降低接近一半。
 
  据数据报告显示,到2020年,中国商用车自重若能比2007年的水平平均降低20%-35%,则每年可节油2500万-3000万吨。从上述数据来看,节油降耗是汽车轻量化主要的目的。同时,对于新能源汽车来说,自重减少意味着可以少装电池,降低成本。因此汽车轻量化有利于节能减排、降低消耗,符合世界提倡环保的大趋势。
 
  汽车轻量化技术有哪些?
 
  现今的汽车轻量化方式主要包括轻量化工艺、轻量化材料和轻量化设计三种。
 
  ·轻量化工艺主要分为制造工艺和连接工艺,目前比较先进的制造工艺主要有液压成型技术、TRB技术和热冲压成形技术,连接工艺主要有激光焊接技术、结构胶粘结技术等。
 
  ·轻量化材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金和复合材料等,通过对高新材料用量的增加来达到轻量化的目的。
 
  ·轻量化设计主要指的是对车身结构的优化设计以及对汽车整体的集成优化。
 
  复合材料与改性塑料在汽车轻量化中的应用
 
  复合材料指的是由先进材料技术将两种或两种以上不同性质的材料优化组合而成的新材料,具有比重小、比强度高、比模量大和易塑加工等优良特点。在汽车轻量化的应用中,复合材料主要有玻璃纤维增强塑料(GFRP)和碳纤维增强塑料(CFRP)两种。
 
  目前在汽车制造中所使用的玻璃纤维增强塑料(GFRP)主要有片状模压复合塑料(SMC)、玻璃纤维毡增强热塑性材料(GMT)和树脂传递模塑料材料(RTM),而碳纤维增强塑料(CFRP)因其质量轻、强度大、耐腐蚀和易成型等特点极为符合汽车轻量化材料需求备受关注与研究。
 
  随着改性塑料技术的不断深入研究与发展,改性塑料在汽车制造用量上的用量也逐渐增加,许多汽车零部件都达到了塑料化的需求,包括仪表板、门内板、车身覆盖件、底盘、保险杠、燃油箱、发动机进气岐管和离合器执行系统等。
 
  在欧洲,汽车用改性塑料量已经成为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志,据统计,1kg改性塑料可以替代2-3kg钢等密度较大的材料,而汽车自重每下降10%,油耗可以降低6%-8%。在确保汽车整体性能的前提下,增加塑料类材料的使用量,可以有效减少整车重量,降低汽车排放,提高燃油经济性,同时降低汽车制造成本。世界上汽车塑料单车用量最大的是德国,塑料用量占材料总用量的15%。而我国目前单车塑料用量距发达国家水平还有很大差距,有较大的提升潜力。
 
  政策扶持,行业助力汽车轻量化
 
  2016年10月中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》旨在细化和明确实现《中国制造2025》汽车强国目标的路径和具体措施,识别未来15年汽车技术的重点发展方向、关键技术及其优先程度,提出协同推进汽车技术创新的行动指南,促进新技术的研发和应用,引导创新资源的优化配置,并为相关企业开展技术研发活动提供指引。
 
  结语:据预测,到2020年我国汽车将突破1.5亿辆,年耗油量将突破2.5亿t。我国汽车的二氧化碳(CO2)排放量大约占总排放量10%,再加上其他有害气体和颗粒物,汽车与环境之间的矛盾也在加剧。汽车质量降低10%,燃油效率可提高约7%。因此,汽车轻量化是面对环保与节能需求环境下的大势所趋。同时,随着近两年来《中国制造2025》、《汽车产业中长期发展规划》、《十三五交通领域科技创新规划》等国家重大战略和规划的支持,汽车轻量化技术也得到了一定的提高。在汽车“新四化:电动化、智能化、网联化、共享化”的发展趋势下,汽车轻量化势在必行!
 
  注:本文由中国塑料机械网(www.86pla.com)原创发布,转载请注明出处!
 
  数据资料参考来源:新材料产业、中国包装网

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