汽车智能化与电动化确实是在很大程度上催生了汽车轻量化的发展,当然也是促进了轻量化材料的快速发展。话说到底,轻量化其实就是材料行业的角逐。 之前的汽车车身制造大都采用的是钢结构、钢制车身,虽然其在抗碰撞性能、加工工艺方面要比铝合金有优势,但广泛采用高强度钢极大的增加了汽车的整车重量,尤其是超大型SUV这种,整车质量伴随着车身的变大而变大,这也意味着整车需要多大的动力才能完美驱动,间接性的消耗了大量的能源。在现在这个电动化智能化的时代,轻量化成为各汽车制造企业的共识,大家都在想尽办法为车辆减配,尤其是纯电动车型,车企更是不遗余力的为其减重,以增加更多的续航里程。 前几年,铝制车身甚至都成为汽车行业中最高的造车标准。铝合金最大的优点就是质量更轻,一般铝的密度是2.7g/cm3,而钢材的密度为7.8g/cm3,同等体积的铝合金的重量大约只有刚才的1/3,如果用铝合金来代替钢材,那车辆白车身的重量大致可以减重30%,以奥迪A8来说,由于其采用全铝车身,白车身的重量仅仅为215kg。铝合金凭借着自己高强度、耐腐蚀、可循环的优势成为了汽车轻量化的首选材料。但是铝金属的导热系数大,容易造成焊缝性能下降、合金表面氧化层污染电极的问题,而且铝的热膨胀系数高会导致零部件变形,对于车身结构件这样的对于性能要求高的零部件,铝合金材料还是较难渗透的。 镁的密度比铝、铁都要低,只有1.74g/cm3,是铝的2/3,是铁的2/9,主流的镁合金在刚度与强度方面都要优于铝合金,同等强度下,镁合金大约要比铝合金轻上1/3,而且其散热好,承受冲击载荷的能力比铝合金大,耐腐蚀性能好,还可以回收再利用,尤其是其具有良好的压铸成型性能,适应于制造汽车的各类压铸件,这会是汽车一体化压铸技术大力发展的一个契机。这也让其成为实现汽车轻量化的完美材料,缺点就是制造成本高,国内的话制造工艺还不成熟。 碳纤维材料指的是含碳量在90%以上的高强度纤维,尤其是其耐高温的特点被广泛应用在制造航空航天领域,是制造高技术装备的优良材料,具有耐高温、抗摩擦、导热以及耐腐蚀的特点。利用碳纤维材料生产制造的车辆底盘,可以有效地降低车辆自重40%,目前碳纤维材料在汽车制造上应用在刹车片、车桥上,尤其汽车制动杰出公司布雷博发布了碳纤维的刹车片、制动盘。缺点就是技术壁垒高,加工工艺复杂,目前常用于豪华轿车、超跑等。 总的来说,汽车制造领域的轻量化不能寄希望于某一种材料的进步,从汽车制造的发展历程来看,汽车制造的原材料也是多种轻量化材料的混合,只不过都用在不同要求的零部件之上,因为对性能要求高的零部件尤其结构件,还是要选择抗碰撞性能强的。汽车轻量化也不是就采用一种材料,而是将多种材料搭配组合,用在不同零部件上,实现整车减重的最大化即可。汽车轻量化要做的是制造材料“合多为一”,而不是“唯一”。

高强度钢
铝合金

镁合金

碳纤维材料
汽车轻量化技术创新战略联盟
承办单位国汽轻量化(江苏)汽车技术有限公司
电话:高翔 项目经理 18516347823
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