趙豐年 趙景毅 鄭瑞濤

摘 要：當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正面臨著兩大發(fā)展難題，一個(gè)是我國(guó)能源的短缺問(wèn)題，另一個(gè)是環(huán)境的污染問(wèn)題，所以要想讓汽車(chē)市場(chǎng)能夠可持續(xù)發(fā)展，開(kāi)發(fā)節(jié)約型技術(shù)生產(chǎn)環(huán)保汽車(chē)尤為重要。為此，相關(guān)人員一直在研究一款耗油低，排放量少的汽車(chē)產(chǎn)品。其中，汽車(chē)輕量化就是在保證汽車(chē)安全性能以及汽車(chē)的強(qiáng)度下，為汽車(chē)尋找到能夠使其整備質(zhì)量降低的方式，對(duì)它的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。因此，文章立足于市場(chǎng)上對(duì)汽車(chē)行業(yè)的研究以及環(huán)保視角，分析了汽車(chē)輕量化技術(shù)，從其概念入手，重點(diǎn)分析了其應(yīng)用背景、應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用發(fā)展，以凸顯、推動(dòng)汽車(chē)輕量化技術(shù)在汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)行業(yè);輕量化技術(shù);應(yīng)用

1 汽車(chē)輕量化技術(shù)的概念

汽車(chē)輕量化技術(shù)是指在汽車(chē)使用的各項(xiàng)要求均得到保證、汽車(chē)的行駛安全以及成本可把控的情況下，使用一種或多種輕量化材料及相關(guān)技術(shù)結(jié)合，從而使汽車(chē)的車(chē)身重量減輕。但是該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前提是不影響汽車(chē)的安全性能及NVH，所以采用輕量化技術(shù)時(shí)，需要對(duì)汽車(chē)車(chē)身的制作成本以及輕量目標(biāo)、安全性能標(biāo)準(zhǔn)、NVH的控制水平做預(yù)計(jì)。

汽車(chē)的輕量化技術(shù)不單單是將汽車(chē)的車(chē)身重量減輕，也與汽車(chē)的整車(chē)質(zhì)量、汽車(chē)的穩(wěn)定性、安全性以及汽車(chē)的舒適程度等都有著直接的關(guān)系，所以需要充分考慮其經(jīng)濟(jì)合理性，并保證購(gòu)買(mǎi)者能夠在可接受的價(jià)格范圍內(nèi)，確保制造后的輕量化汽車(chē)在市場(chǎng)消費(fèi)中可實(shí)現(xiàn)持續(xù)性增長(zhǎng)。

通常我們將“輕量化”的主要作用歸納成以下三點(diǎn)：第一點(diǎn)，部分品牌型號(hào)的汽車(chē)功能都可以滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求，因此，應(yīng)用輕量化技術(shù)的主要目的就是要將汽車(chē)的車(chē)身重量降低，所以，輕量化技術(shù)的直接作用及其體現(xiàn)就是“減重”;第二點(diǎn)，部分汽車(chē)的功能尚不能滿(mǎn)足消費(fèi)者們的普遍需求，仍然需要做功能上的改進(jìn)提升，所以輕量化技術(shù)的目的及其作用就是要將汽車(chē)的功能及其形狀做改進(jìn)，并保持汽車(chē)車(chē)身的質(zhì)量;第三點(diǎn)，汽車(chē)不僅要進(jìn)行車(chē)身的減重，還需要對(duì)性能做進(jìn)一步的改進(jìn)。因此，該技術(shù)的設(shè)計(jì)作用及其目的就是要降低汽車(chē)重量，提升汽車(chē)性能，使汽車(chē)的結(jié)構(gòu)更加完善并制定合理的售賣(mài)價(jià)格。

2 汽車(chē)輕量化技術(shù)的應(yīng)用背景

當(dāng)前，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，首先就要解決阻礙其發(fā)展的三大難題，分別是安全問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題以及油耗問(wèn)題。由于汽車(chē)輕量化技術(shù)能夠保護(hù)環(huán)境，并有效的節(jié)約資源，這促使汽車(chē)輕量化技術(shù)被大眾所熟知?；诖?，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)產(chǎn)業(yè)公司都從保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的角度出發(fā)，提出針對(duì)性的改進(jìn)方案，同時(shí)還制定了相關(guān)的法律法規(guī)。而改進(jìn)方案中就包含汽車(chē)輕量化技術(shù)，該技術(shù)是通過(guò)將汽車(chē)整備質(zhì)量降低，從而實(shí)現(xiàn)耗油降低、減少排放污染物的目的，進(jìn)而推動(dòng)了“環(huán)保生產(chǎn)理念”。

輕量化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，最大的好處就是降低了汽車(chē)的油耗，同時(shí)該技術(shù)在減排、節(jié)能以及可持續(xù)發(fā)展上也起到來(lái)了重要的作用。通常情況下，汽車(chē)車(chē)身的凈重就占據(jù)了整個(gè)車(chē)體的百分之三十。在空承載的時(shí)候，大約有百分之七十的油耗是由于汽車(chē)車(chē)體的重量。由此可見(jiàn)，利用汽車(chē)輕量化技術(shù)降低汽車(chē)車(chē)身重量可以幫助汽車(chē)減少油耗，從而提高汽車(chē)整車(chē)燃料利用率。另外，汽車(chē)輕量化還有助于汽車(chē)在運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性，且操作起來(lái)更加便利，還能在一定情況下提升汽車(chē)安全性能。通常汽車(chē)在行駛時(shí)，一旦出現(xiàn)顛簸，顛簸的幅度會(huì)隨著車(chē)體底盤(pán)重量的減小而減小，所以輕量化能夠提高汽車(chē)穩(wěn)定性，并且輕量化的材料還能夠?qū)_撞能量吸收，更加降低了碰撞時(shí)的車(chē)身晃動(dòng)頻率，從而使車(chē)內(nèi)人員成員的生命財(cái)產(chǎn)安全得到保障。因此，現(xiàn)如今汽車(chē)輕量化技術(shù)的研究與制造已成為汽車(chē)工業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容，不管是對(duì)傳統(tǒng)的汽車(chē)還是新能源，該項(xiàng)技術(shù)都可以帶來(lái)強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效益，這也是汽車(chē)輕量化技術(shù)飛速發(fā)展的原因所在。

3 汽車(chē)輕量化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

汽車(chē)輕量化技術(shù)具體包含兩個(gè)部分，一個(gè)是要對(duì)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)做創(chuàng)新，另一個(gè)則是要適當(dāng)用上特殊的材料。如果汽車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)當(dāng)減少使用消耗材料，以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化生產(chǎn)，所以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化生產(chǎn)的關(guān)鍵要素就是應(yīng)用的材料。

新材料：要想使汽車(chē)輕量化得以實(shí)現(xiàn)，就一定要使用足夠多的新材料及與之相關(guān)的技術(shù)。目前，汽車(chē)在輕量化的制作中通常使用的是高強(qiáng)度鋼材料，接著才是復(fù)合材料、鋁鎂合金、塑料。而高強(qiáng)度材料能夠使鋼板的厚度降低，并且還可以使汽車(chē)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性不受到影響，提升汽車(chē)的安全性能;低密度的材料會(huì)讓汽車(chē)車(chē)身質(zhì)量有明顯的降低，并將非結(jié)構(gòu)件進(jìn)行替換。

優(yōu)化汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：目前，汽車(chē)制造工業(yè)在設(shè)計(jì)水平及能力上逐漸提高，而且很多汽車(chē)在制造的時(shí)候都使用了超輕的懸架結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也有使用高剛性結(jié)構(gòu)的汽車(chē)，這些都是可以使汽車(chē)的重量有明顯降低的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的輕量化制造。

制造工藝：在汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)中，聯(lián)接技術(shù)以及成形的方法上都有很大程度上的創(chuàng)新，如柔性化板材等，這些都使汽車(chē)的重量有了很大程度的降低。

LCA作用：應(yīng)用輕量化技術(shù)與汽車(chē)的生產(chǎn)制造中，其主要目的就是為了防止汽車(chē)數(shù)量的逐漸增多導(dǎo)致能源被大量的消耗、污染環(huán)境等問(wèn)題。LCA本身就是客觀評(píng)價(jià)，而且是專(zhuān)門(mén)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境及工藝方面的評(píng)價(jià)，使能源的消耗情況以及汽車(chē)尾氣的排放情況得以量化，這樣就可以對(duì)能源的消耗以及環(huán)境問(wèn)題做預(yù)測(cè)，從而有針對(duì)性的探尋到可改善相關(guān)工藝的方案。

4 汽車(chē)輕量化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

目前，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用輕量化技術(shù)仍處于探索階段。而環(huán)境的污染及能源消耗問(wèn)題卻日漸加劇。因此，汽車(chē)輕量化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用是最為緊要的。能夠預(yù)見(jiàn)的是未來(lái)汽車(chē)輕量化技術(shù)將會(huì)為我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

為此，在未來(lái)該項(xiàng)技術(shù)的研究與應(yīng)用中。首先，一定要為輕量化技術(shù)以及相關(guān)學(xué)科構(gòu)建一個(gè)綜合性的體系。其次，就是要由國(guó)家制定與之相關(guān)的戰(zhàn)略性策略、法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，使之更加規(guī)范。最后，一定要注重創(chuàng)新、深入探索從而形成核心技術(shù)，如有關(guān)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及輕量化材料，包括生產(chǎn)的工藝等方面，都需要進(jìn)一步的完善和創(chuàng)新，從而使汽車(chē)輕量化技術(shù)在我國(guó)能夠得到充分的發(fā)揮與發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，汽車(chē)輕量化技術(shù)是目前汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)中，最具有前景的一項(xiàng)技術(shù)?？梢灶A(yù)測(cè)，未來(lái)汽車(chē)輕量化技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普及，相關(guān)技術(shù)及材料也會(huì)逐漸完善，從而生產(chǎn)出低消耗、安全又環(huán)保的輕量化汽車(chē)。

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