中國儲能網(wǎng)訊：11月2日，國務(wù)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(shù)。近日發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)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(shù)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(dǎo)致整車重量增加，進(jìn)而增加新能源汽車行駛時(shí)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(dǎo)致整車增加約200-300kg的重量，也就是說，新能源汽車空載時(shí)的重量差不多相當(dāng)于傳統(tǒng)車滿載時(shí)的重量?！逼囕p量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會主任、吉林大學(xué)教授王登峰認(rèn)為，新能源汽車三電系統(tǒng)的輕量化是整車輕量化的關(guān)鍵?！巴瑫r(shí)，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(jìn)一步指出，由于車輛行駛時(shí)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(guān)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(yīng)對手段之一。
記者了解到，當(dāng)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(jià)較低，市場競爭激烈，同質(zhì)化較嚴(yán)重，導(dǎo)致這些汽車制造商較少選擇價(jià)格相對較高的輕量化材料。
同時(shí)，王登峰也指出，目前我國在超高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金等材料的應(yīng)用，零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(guān)資料顯示，車身、內(nèi)外飾和底盤約占整車總質(zhì)量的2/3。業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為，目前三電系統(tǒng)輕量化進(jìn)程緩慢，在動力電池能量密度問題暫時(shí)無法很好解決的情況下，新能源汽車整車的輕量化技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)放在輕量化材料的應(yīng)用上，這也是汽車輕量化最基礎(chǔ)、最核心的手段。
據(jù)了解，碳纖維復(fù)合材料、鋁鎂合金、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼是目前車企探索的三大方向，這三種材料替代當(dāng)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(jìn)技術(shù)，我國車用材料產(chǎn)業(yè)研究基礎(chǔ)差距仍然較大，大量新材料試驗(yàn)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?！拔覈p量化數(shù)據(jù)庫體系不完整、內(nèi)容不全?！彼赋觥?/span>
同時(shí)，王登峰認(rèn)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(yīng)關(guān)系的同類牌號，材料性能也存在差異?！彼硎?，應(yīng)通過解決建立材料數(shù)據(jù)應(yīng)用體系解決問題。與此同時(shí)，王登峰呼吁，相關(guān)材料廠商應(yīng)積極加入到建立材料數(shù)據(jù)應(yīng)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(diǎn)
《路線圖2.0》中指出，實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，近期以完善高強(qiáng)度鋼應(yīng)用為體系重點(diǎn)，中期以形成輕質(zhì)合金應(yīng)用體系為方向，遠(yuǎn)期形成多材料混合應(yīng)用體系為目標(biāo)。到2035年，預(yù)計(jì)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(gè)應(yīng)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(shí)以鋼為主，這確實(shí)符合市場競爭?！彼M(jìn)一步表示，現(xiàn)階段應(yīng)將重點(diǎn)放在解決高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)度鋼在輕量化應(yīng)用過程中的問題，強(qiáng)調(diào)建立鋼的應(yīng)用體系，包括關(guān)鍵技術(shù)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建立、鋼的輕量化應(yīng)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(jì)型轎車為主，所以鋁合金在下一個(gè)五年會成為輕量化重點(diǎn)，包括高強(qiáng)度鋁合金的開發(fā)、材料特性研究等?！?/span>
據(jù)了解，目前國內(nèi)車用碳纖維復(fù)合材料剛剛起步，還處于技術(shù)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(fù)合材料的推廣應(yīng)用。對于《路線圖2.0》中提到的多材料混合應(yīng)用體系，王登峰表示，隨著材料技術(shù)進(jìn)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(fù)合材料更優(yōu)越的復(fù)合纖維材料?！半m然現(xiàn)在因?yàn)榧夹g(shù)和成本問題還不能很好應(yīng)用纖維復(fù)合材料，但纖維復(fù)合材料的高性能低密度的特性之后會在車輛上應(yīng)用越來越多，也會成為2031-2035年的重點(diǎn)發(fā)展方向。”
