常见的轻量化材料的分类与汽车轻量化材料的应用

　　减少汽车自身质量是降低油耗最有效的措施之一。数据显示，汽车自重每减少10%，NEDC工况下能耗可降低6%~8%，排放降低5%~6%。而燃油消耗每减少1L，CO2的排放量减少2.45kg。轻量化的实现主要有三种手段：轻量化结构设计及优化、先进轻量化材料应用、先进轻量化制造技术应用。采用新型材料是汽车轻量化最直接有效的方法。

　　汽车的轻量化，就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

　　实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%；汽车整备质量每减少100千克，百公里油耗可降低0.3—0.6升。

　　常见的轻量化材料分为金属和非金属两大阵营。金属材料主要包括高强钢、铝合金、镁合金等；非金属材料包括工程塑料和复合材料等。提高汽车轻量化程度是各大厂家一直以来的目标，所以也就有了铝制和碳纤维的材料更多的运用到整体车身中。

　　1.铝合金

　　铝合金是目前汽车材料中应用最多的轻质材料，各项相关技术也比较成熟。铝具有良好的机械性能，其密度约为钢铁的1/3，易加工，导热性、耐腐蚀性好，铝合金强度高，同时具有良好的吸能性。据美国铝学会的报告，汽车上每使用0.45kg铝就可减轻车重1kg，理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。目前很多车型如奥迪A8、捷豹XFL、特斯拉等均已采用全铝车身。

　　近年来，铝合金用于车身材料的加工方式的成本有所降低。以前都要将厚的铝合金板冲压成薄板再进行加工，目前通用引入了和钢板冲压类似的热冲压成形技术。

　　这对工艺的要求是十分严格的，由于摩擦力的作用，截面各处材料流动不均，容易在应力集中地方产生急剧减薄而发生破裂。协调好压边力与冲压力的关系，加上良好的润滑，是实现铝合金热冲压再次降低材料成本的关键。