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發展汽車輕量化:一次新的技術突破機會

2012-06-20 13:46:01 中新網
   我國石油進口依賴度增加,能源、環保壓力不斷增大。在節能減排被空前重視之時,作為能源消耗大戶的汽車行業無疑更令人關注。如何降低汽車耗能,除了小排量、發展新能源汽車等措施之外,有效減輕車重,實施汽車輕量化也是節約能源的重要舉措之一。

 

  但由于受到技術、企業意識、安全等各方面的限制,實施汽車輕量化對于我國自主品牌汽車來說,依然任務艱巨。

  汽車重量還有下降空間

  汽車輕量化就是在保證汽車的強度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質量,從而提高汽車的動力性,減少燃料消耗,降低排氣污染。

  實驗證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。當前,由于環保和節能的需要,汽車的輕量化已經成為世界汽車發展的潮流。

  去年底,工信部發布了《工業轉型升級投資指南》,在這份指南中,汽車輕量化產業也被放在比較突出的位置。

  有德國汽車專家認為,通過對汽車結構的改造和制造材料的優化,汽車重量還有15%的下降空間。

  中國汽車工程學會秘書長、汽車輕量化技術創新戰略聯盟理事長付于武曾表示,汽車輕量化技術目前已被眾多汽車企業高度認同和重視。在全球汽車領域最頂尖的技術主要集中在兩個領域:一個是發動機和變速箱技術,另外一個就是汽車輕量化技術。

  近兩年,我國車企追求輕量化的風潮漸漸走入國內公眾視野。早在去年4月的上海國際車展,汽車輕量化趨勢就已初露端倪;9月的長春車展更是國內汽車輕量化成果的一次集體展示;今年的北京車展,汽車輕量化也是車企重點展示的技術之一。

  隨著消費者對節能減排和車輛安全性的要求越來越高,汽車廠商不得不努力尋求更堅固、更輕的造車原料。目前,歐洲大型汽車制造商正在實施“超輕型汽車工程”,目標是在穩定價格基礎上,減輕車重30%。

  存在較大差距

  有業內專家認為,雖然汽車輕量化已是大勢所趨,但國內汽車輕量化相關產業還未形成較大規模。畢竟,國內汽車在輕量化技術方面與國外先進水平相比存在較大差距。例如高端鋁及鋼用量都比國際先進水平少一半,鎂合金則差距更大。目前,北美每輛汽車鎂合金的使用量平均為3.5千克,歐洲先進水平則能達到14千克,而國產汽車每輛僅1.5千克。

  除了材料技術,設計水平不高也影響了我國汽車輕量化的發展。

  中國工程學會輕量化技術創新戰略聯盟委員會主任陳一龍認為,汽車輕量化技術并非僅僅依靠材料,汽車輕量化是設計、制造、材料技術集成的工程。例如,東風牽引車減重1400公斤,其中結構優化占19%,功能配置優化占40%,兩者共占59%,真正新材料新技術只占41%。把輕量化看成材料供應問題是我國從事逆向設計、仿制造成的結果,是當前阻礙我國輕量化水平提高的主要技術瓶頸之一。

  據悉,國產汽車輕量化目標是2013年目標車型中的燃油轎車減重5%~8%、混合動力客車減重10%;同時,要攻克7項技術,建立設計和評價方法,包括高強度鋼零件的先進成型技術、纖維增強塑料的模塊設計和應用技術、形變鋁合金的開發和制造、多目標輕量化技術的集成應用和共性技術平臺建設等。

  數據顯示,中國乘用車重量平均比歐洲汽車重5%~10%,商用車的數字則是17%。例如,國內載重40噸的牽引車自重為9噸,國外先進同等車型只有7噸;而國內自卸車自重則比國外重3~4噸。此外,從保有量來看,目前我國乘用車和商用車的比例為7:3,耗油量卻相反。經測算,如果國內商用車自重減輕10%,其油耗量就可以降低4.8%。到2020年,我國商用車自重若能比2007年的水平平均降低20%~35%,每年則可節約燃油2500萬~3000萬噸。

  技術瓶頸待突破

  有市場評論指出,要想真正實現國產品牌汽車的輕量化,知易行難,存在種種困難。

  北方工業大學的汽車技術與產業發展研究學者郭碩文接受媒體采訪時表示,我國汽車輕量化技術的研發面臨兩大困難:一方面,要打破輕量化技術的發展所涉及的眾多學科之間的壁壘,形成綜合性、系統性知識體系;另一方面,國家應該發揮作用,做出戰略性和前瞻性的超前部署。

  事實也證明,盡管早在2008年,汽車輕量化產業創新聯盟就已經建立,但是在這一領域企業基本處于單打獨斗狀態。郭碩文說,汽車企業對汽車輕量化關注度明顯不夠,尤其是國產品牌。如果持續下去,汽車企業將會失去一次技術跨越的絕好機會。

  而且,國內一些企業在實施“輕量化戰略”的同時,經常會出現偷工減料的行為,導致汽車安全性受到影響。

  以商用車為例,目前國產的重卡輕量化技術手段包括采用鋁合金油箱、采用少片簧或橡膠懸掛、把斜交胎換子午線輪胎、雙胎改單胎等,大多停留在比較簡單的零部件替換和輕質材料使用階段。將驅動橋改為轉向橋、雙層梁改為單層梁,也是國產輕量化重卡常用的技術手段。但受到國產金屬材料技術水平的限制,造成減重幅度有限或是在減重的同時大幅降低車輛的承載能力。

  中國汽車工業協會專家委員會專家譚秀卿認為,某些企業的輕量化產品是在偷工減料,通過減少鋼板厚度和配件數量實現輕量化,最終會威脅到行車的安全。安全是底線,跳過安全談輕量化沒有任何意義。

  有數據顯示,輕量化汽車材料市場在2010年的收入達到380億美元,并估計在符合環保法規的需求推動下,到2017年該數字有望達到953.4億美元。

  發展汽車輕量化,中國汽車企業需要付出更多的努力。(記者孫喜保)

(責任編輯: )
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