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1、前言

發(fā)布關(guān)于培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和加強(qiáng)節(jié)能減排工作的部署和要求以來(lái)，純電動(dòng)汽車的發(fā)展蒸蒸日上，由于電池結(jié)構(gòu)及性能的限制，輕量化越來(lái)越受到純電動(dòng)汽車行業(yè)的重視與青睞。

2、純電動(dòng)汽車輕量化的必要性

純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)相較燃油動(dòng)力系統(tǒng)重量增加40％左右，嚴(yán)重影響車身結(jié)構(gòu)及相關(guān)部件的選材及布置。

實(shí)驗(yàn)證明，汽車質(zhì)量降低一半，燃料消耗也會(huì)降低將近一半。輕量化是新能源汽車提高續(xù)駛里程的必由之路。

輕量化可以有效提升整車的操控性和動(dòng)力性，提高車輛的加速度性能，縮短剎車制動(dòng)距離。

3、純電動(dòng)汽車輕量化的途徑

3.1輕量化材料的應(yīng)用

3.1.1鋁合金的應(yīng)用

鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及抗蝕性。鋁合金材料在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用日益廣泛，汽車部件及行動(dòng)部件，發(fā)動(dòng)機(jī)及變速箱部件，空調(diào)及其部件等基本普及鋁合金鑄造工藝。

3.1.2改性非金復(fù)屬合材料

復(fù)合材料不僅保持各組分材料性能的優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)各組分性能的互補(bǔ)和關(guān)聯(lián)可以獲得單一組成材料所不能達(dá)到的綜合性能。目前非金屬?gòu)?fù)合材料包括合成樹(shù)脂、橡膠、聚丙烯、玻璃纖維等通過(guò)改性可減重15%-25%（保證良好的強(qiáng)度和韌性的前提下）。

3.1.3碳纖維材料

碳纖維材料以其密度低，減重明顯，比強(qiáng)度高，比剛度高，熱膨脹系數(shù)低、尺寸穩(wěn)定性好，耐腐蝕性能好的優(yōu)勢(shì)受到各大新能源車企的熱捧均已研發(fā)出碳纖維車型，并在市場(chǎng)引起良好反響。

3.1.4高強(qiáng)度鋼的研發(fā)及應(yīng)用

已經(jīng)試制出兩種兼具強(qiáng)度和成形性的第三代先進(jìn)高強(qiáng)鋼。先進(jìn)高強(qiáng)鋼強(qiáng)度和延伸率分別達(dá)到1200Mpa和37%，另一種試制鋼強(qiáng)度和延伸率分別達(dá)到1538Mpa和19%。便可以用千制造輕量化的汽車和卡車，實(shí)現(xiàn)更高的安全性和燃油效率。

由鞍鋼研制的TWIP1180HI,厚度僅3.5mm,抗拉強(qiáng)度達(dá)到1200兆帕的同時(shí)，延伸率達(dá)到60%以上，強(qiáng)塑積達(dá)到72000MPas以上，產(chǎn)品性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

3.2鐫接工藝在輕量化上的應(yīng)用

汽車自重的25％左右在車身，車身材料的輕量化舉足輕重。高強(qiáng)度鋼板、鋁合金、鎂合金等新材料的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了車身的輕量化，這些新材料焊接性能差的特點(diǎn)導(dǎo)致凸焊緊固件通常無(wú)法滿足使用要求。凸焊螺母的材料一般為a)含碳量不大于0.25%，且具有可焊性的鋼；b）不經(jīng)處理。在焊接材料差的母材上凸焊螺母時(shí)，不合理的焊接參數(shù)將破壞螺紋，增加螺紋脫扣或裝配時(shí)螺母脫落風(fēng)險(xiǎn)，自沖柳緊固件完美的解決了以上問(wèn)題。

3.3輕重化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

蜂窩結(jié)構(gòu)技術(shù)源千仿生學(xué)，與實(shí)體材料相比，蜂窩結(jié)構(gòu)所使用的有效材料一般只有3%-5％左右，其余90％以上的空間均為空隙，其應(yīng)用可以大幅度減少實(shí)體材料的質(zhì)量，是一種理想的輕量化環(huán)保新材料結(jié)構(gòu)，目前應(yīng)用千乘用車內(nèi)飾隔板、備胎板等，后期隨著技術(shù)的成熟，可適用千各種內(nèi)外飾結(jié)構(gòu)件。

結(jié)束語(yǔ)

目前，新能源汽車輕量化的結(jié)構(gòu)與用材策略與技術(shù)路徑尚不清晰，各大車企都在摸索前進(jìn)，汽車用材可謂群雄割據(jù)。新能源汽車采用鋁合金、鎂合金以及碳纖維復(fù)合材料是當(dāng)前形勢(shì)下無(wú)奈之舉，市場(chǎng)急需新型輕量化材料的面世。

未來(lái)5年將是各種輕量化材料博弈的關(guān)鍵，這個(gè)時(shí)期將是以各種材料降本、提高可制造性和服役性能為主線。

未來(lái)5年汽車電子整體水平將會(huì)提高許多，汽車主動(dòng)安全性的重要性將會(huì)提高，影響汽車效果將會(huì)顯現(xiàn)。平直、簡(jiǎn)單、易做的鋁合金下車體有可能成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)件。