汽車輕量化一直是汽車行業關注的熱點,也是行業發展的必然趨勢。在今年的美國年度汽車管理盛會上,輕量化汽車和卡車又現新話題。
2013美國年度汽車管理盛會于8月5日在特拉弗斯城隆重召開。為了滿足更高的燃油經濟標準,汽車制造商開始推動新型輕量化交通工具的研發。近期,實驗室最新研發的技術和材料已應用于生產流水線,新型輕量化汽車即將投產。
2014雪佛蘭Corvette Stingray
通用汽車最新輕量化技術將應用于2014Corvette Stingray
“坦率地說,我們的目標可能會令人吃驚,”通用汽車公司白色車身設計技術專家和制造總監MikeRegiec說道,“至2025年實現54.5英里/加侖的燃油經濟性平均值要求我們將每一個子系統、每一個部件都設計得盡可能高效!
每減重10%就可節油3-4%,Regiec說道。這進一步強調了輕量化技術的重要性。
Regiec的團隊所研發的輕量化汽車引起了高度關注,即將在今年投產。Regiec是這一團隊的核心人物。
2014雪佛蘭CorvetteStingray配備鋁制車架,強化復合材料車身結構。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(會議召開地)外面的林蔭處,無裝飾的鋁合金和復合材料車身結構則在酒店內部進行展示。“正如俗語所說,這不是你爸爸的奧爾茲莫比爾!盧egiec說道。
CorvetteStingray的標準碳纖維發動機罩和車身頂蓋由PlasanCarbonComposites位于密歇根州Walker的新工廠制造,已經引起行業的廣泛關注,但是該車型在復合材料方面的發展遠不止這些部件。
2014CorvetteStingray的車身底板由奈米碳和玻纖增強塑料制成。車體外殼由低密度復合材料模塑而成,比老款CorvetteStingray外殼輕17千克。
關于鋁制框架,通用汽車已開發出一種全新的連接技術,可以減少焊接點。Regiec說道,每一個焊接點、擋板和鉚釘都會增加車身重量。
“我們將進一步完善輕量化技術!彼a充道。
2014雪佛蘭Corvette Stingray內飾
多家汽車巨頭將輕量化技術投入生產
將新型輕量化技術最終投入生產的例子遠不止CorvetteStingray一個。捷豹路虎最新推出的運動型多用途車就使用了新型鋁制框架。寶馬汽車公司研發十余年的碳纖i系列電動汽車也將在今年秋季上市。
“關于輕量化解決方案并沒有一個明確的答案,但很多公司都在進行研發,也開始將越來越多的技術投入生產,”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獎項,旨在對全球汽車行業內減重項目的成就進行表彰。巴斯夫因熱塑性塑料座板結構的研究成果而在今年榮獲此獎。該獎項的十大入圍車用部件已應用于通用汽車歐寶雅特的模型,包括復合彈簧片、鋁制底盤和碳纖車體外板。
“一輛汽車的每一個系統、每一個部件都可以減重,”杜邦美國地區汽車高性能聚合物的研發總監MikeDay如是說。
但不要指望其他材料供應商能熱烈支持復合材料。PhilMattens,鋁材制造商Novelis公司的總裁和CEO,對碳纖材料投入大規模生產的前景并不看好。他指出,碳纖維價格昂貴,模塑所需時間過長,只適用于豪華高檔汽車。
據杜邦的年度汽車調查報告顯示,在1,300名被調查者中,60%以上的人員稱輕量化的重要性正在逐步上升。Mason指出,隨著這一行業越來越接近2025年燃油經濟性指令的實施,輕量化部件的重要性將會越來越突顯。
目前所取得的諸多燃油性能改善成果表明,提高傳統內燃機效率或者更好地利用混合動力系統并不是難以實現的目標。
豐田北美技術中心動力系統控制部門的總經理JustinWard表示,自2005年以來,豐田汽車公司已將燃油經濟性提升18%。未來10年內,豐田汽車計劃將燃油經濟性再提25%。
【總結】2012年8月,奧巴馬政府發布了2025年企業平均燃油經濟性法規的最終版本。按照新法規,美國市場上各車企2017至2025年款新車的燃油經濟性平均值應達到54.5英里/加侖,約合百公里4.3升油耗,比當前水平幾乎提高一倍。
這一法規給車企帶來巨大壓力的同時,也在促使其迅猛推進輕量化,借此提升燃油經濟性。輕量化材料隨之成為各大車企的研發重點。當然,輕量化材料的生產成本較高是不可否認的事實。但編者認為,輕量化是未來汽車行業的一大發展趨勢,在節能減排刻不容緩的大原則面前,材料成本高低,不應成為無視汽車輕量化的理由。