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多元材料或是汽車輕量化必然選擇
添加時間:2014-11-20
 "多元材料(Multi-Material)化"是在汽車車身中組合使用多種材料的技術,尤其是車身骨架及外殼除了原來的鋼鐵材料之外,還結合使用鋁、鎂、CFRP(碳纖維增強復合材料)等輕質材料的技術。
  如果根據不同位置恰當地采用多種材料,就能使車身重量比僅僅使用鋼鐵時大幅減輕。
  這種技術需要面對輕質材料成本難題。輕質材料的原材料費用往往高于鋼鐵,而且,如果像焊接鋼鐵材料一樣采用普通焊接方法,是無法焊接異種材料的。
  要用異種材料組裝車身,需要開發出特殊的焊接技術,工廠生產線也需要進行新的設備投資。因此,多元材料化技術此前僅應用在一部分高檔車上。
  有統計顯示,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。
  全球汽車業界目前都在加緊開發多元材料化技術,該做法可以提高內燃機燃效,并減少溫室氣體排放。
  奔馳C級通過采用這種技術使白車身(涂裝前的車身)的重量比上代車型減輕了約70kg。由此,燃效最多可提高30%以上。
  近幾年采用多元材料化技術的車企越來越多,尤其是歐美廠商。
  除了戴姆勒,德國寶馬2013年11月在歐洲推出了EV"i3",該車的大部分車身采用了CFRP。美國福特汽車則為最暢銷的皮卡車型"F-150"的2015年款配備了全鋁車身。英國捷豹·路虎2015年春季在歐洲推出了"XE",鋁材在該車的白車身表面積中所占的比例高達約75%。
  據了解,今后歐洲各國及美國等發達國家,以及新興市場國家的尾氣規定會越來越嚴格。
  比如歐盟法律規定,目前新登記車輛尾氣排放CO2的上限是平均每公里130克;到2021年,歐盟范圍內所銷售新車平均碳排放不得高于95克/公里,到2025年有望將汽車碳排放控制在每公里68-78克。
  中國2015年允許汽車廠商每公里排放的CO2(銷售車輛的平均值)為160g,2020年CO2排放約為120g,到2025年只有116g。
  調查顯示,到2020年,汽油車的車身重量需要比2014年減輕12%,到2030年則需要減輕37%,歐美所設立的減排目標才能達成。
  綜合各種因素表明,只有采用多元材料,各國才更容易達成汽車輕量化遠期減排目標。盡管汽車制造商面臨的壓力很大,大面積使用輕量材料存在著種種不足和制約,但它是未來汽車材料應用的必然方向。
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