全球能源与环保问题日益突出,在国家对节能减排和低碳要求的双重压力下,汽车轻量化已成为当前汽车企业的迫切需求。
相关数据显示,汽车轻量化与能耗消耗有着直接关系。传统燃油汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升;对于纯电动汽车而言,整备质量每减少100公斤可以增加续驶里程10%,节约电池成本15%到20%。
尤其对于新能源汽车来说,由于特殊的电池驱动结构,电池重量及续航里程对整车重量更加敏感。面对电池成本压力及续航里程提升的要求,轻量化技术成为新能源车企必然选择的途径。
业内人士普遍认为,轻质材料的应用是实现汽车轻量化最直接有效的方法。多材料的混合车身将是车身轻量化发展的趋势。车身多材料应用能充分发挥材料强度在车身上的合理布局,显着降低重量,同时还能保证成本适中。
多材料混合车身成趋势
对于新能源车企来说,轻量化技术可以降低电池成本并换来更高的续航里程,虽然起步成本高,但是已有部分新能源车企开始布局轻量化技术,并形成了多种技术路线并存的局面。
目前,超高强钢及钢铝混合等材料技术相对成熟,部分车型已量产上市;而涉及镁合金、碳纤维等新型材料的新能源车型多数仍在技术储备和样车试制阶段。
碳纤维+铝合金混合结构
北汽新能源纯电动汽车ARCFOX-1采用的是碳纤维+铝合金混合结构轻量化车身平台,主要采用碳纤维复合材料上车体,全塑外覆盖件,铝合金框架式车身,镁合金仪表板横梁。该车预计于2017上海车展后接受预定,批量投放市场。
全铝车身
奇瑞新能源纯电动车“小蚂蚁”是基于全铝空间架构+全复合材料外覆盖件的轻量化技术平台开发。采用了高强度铝镁合金骨架、铝车身专用连接技术、FRT发泡树脂复合材料外覆盖件和碳纤维材料应用等轻量化技术。目前部分城市已开始接受预定。
东风风神纯电动车E30/E30L车身采用的铝型材骨架+铝板蒙皮+非金属外覆盖件,并且“以塑代钢”技术也已经使用在东风风神E30L部分零部件上。两款车型分别于今年3月和8月正式上市销售。
超高强度钢+复合材料
上汽荣威E50纯电动轿车车身广泛运用超高强度钢结构,尾门采用SMC复合轻量材料,充电口及小门、PEB横梁等零件也采用新兴合成材料替代。该车已于2014年7月正式上市。
钢铝混合+工程塑料
江淮开发出专用的钢制轻量化平台和钢铝混合轻量化平台,并成功运用到公司iEV系列车型上。前端模块、塑料后防撞梁、塑料动力电池盒盖等“以塑代钢”技术的开发,也已在新一代新能源汽车型中应用。
吉利新能源纯电动车轻量化技术路线主要采用钢铝混合+塑料件车身,后地板为铝框架,后备胎处为塑料结构,前盖为铝冲压,后盖采用SMC尾门,翼子板为PP塑料。