車用輕量材料的基礎知識已被大家熟知，那么這些車用輕量材料有沒有美好的前景呢？且看數據說話。

    汽車為什么要輕量化？

    我們知道汽車輕量化有很多好處：

    1：省油省錢。車越重，百公里油耗就越高，花銷就越大。油耗多個2-3升，一升按6塊算，油錢就比別人多近20塊。

    2：環保。汽車輕了，油耗少了，尾氣少了，碳排放也少了。

    3：性能和安全。減下來的重量可以增加安全設備、電子信息設備等等，提供汽車的性能和安全。汽車減重可以提高其加速性能；頂部和車門減重，可以降低汽車重心，增強穩定性；前部減重，可以使汽車重心后移，改善操縱性能。

    4：續航能力提高。對于新能源汽車來說，續航能力不足是一個極大的短板。輕量化無疑可以緩解這個困境。

    5：緩解能源危機和能源安全危機。

    如何實現輕量化呢？

    可以有幾種實現途徑，而采用輕量材料是其中重要的辦法。常用的輕量化材料并不太多，可以分為金屬和非金屬兩大類。前者包括高強鋼、鈦合金、鋁合金及鋁基復合材料、鎂合金等等，后者包括碳纖復合材、玻纖復合材、精密陶瓷、高性能塑料等等。

    減重效果如何？ 且看美國能源部的數據：

   
    減重會帶來哪些好處呢？

    有數據統計顯示，汽車每減重10%，燃效就可提高6-8%。像鎂合金、碳纖維復合材的減重效果比較明顯。

    且看麻省理工Charles Fine教授的一份報告里的圖。

    這張圖的橫坐標是減重效果，而縱坐標是替換之后帶來的成本。很顯然，大致有一個規律：減重效果好的代價也相對較大。最下邊的是高強鋼，成本基本不上升，不過減重效果一般。最上邊的是碳纖維，雖然減重效果是杠杠的好，但是每公斤成本要增加100來塊！

    這張圖的橫坐標是各種輕量材料的減重效果，縱坐標是成本減去節省的油錢，也即凈成本。它是以這樣的標準來計算的：車重1300千克，27.5每加侖英里的油耗（大約8.6L每百公里），12年的使用壽命，每年跑1500英里，利率15%。按這么個算法，目前也就使用高強鋼能夠賺回來一點，其他的都是虧本生意。

    并且，再退一步講，即使是不差錢，輕量化也遠不是只將鋼鐵材料換成輕的材料那么簡單。下面是部分輕量材料的優劣勢對比表：

    除了成本比鋼要貴一點，部分輕量材料在性能上還存在一定的缺陷。但更大的代價或許還是來自生產環節。

    綜上所述，那是不是輕量材料在汽車業到底有沒有廣闊的前景呢？

    于汽車制造商來說，輕量化并不是一個選擇題，因為政府已經幫他們選了。

    上表是工信部官網公布的主要國家和地區燃料消耗量標準目標對比。非常明顯，幾個主要大國都對汽車的油耗都有了一個明確的限制規定。

    除了降低油耗之外，碳排放也同樣有限制指標。我國目標是在2020年CO2排放約為120g/km。

    從這些數據來看，盡管汽車制造商的壓力還是蠻大的，輕量材料存在著種種的不足，但它是未來汽車材料應用的必然方向。



 

責任編輯：王元

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