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汽車(chē)輕量化能夠?qū)θ加蛙?chē)帶來(lái)哪些影響?
深材科技提供復(fù)合材料不同成型工藝需求的系列:納米增韌劑+樹(shù)脂、及其他助劑的產(chǎn)品組合
其實(shí)汽車(chē)輕量化很好理解,就是在保證汽車(chē)強(qiáng)度、剛度、和安全性能的前提下,盡可能降整備質(zhì)量,從而提高動(dòng)力,減少燃料消耗和降低排氣污染。
根據(jù)世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)的報(bào)告來(lái)看,汽車(chē)整車(chē)重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%。而大眾汽車(chē)研究認(rèn)為,汽車(chē)整備質(zhì)量每減少100kg,每百公里二氧化碳排放可減少8-11g,百公里油耗可降低0.3—0.5L。盡管說(shuō)法不太一致,但可以充分說(shuō)明汽車(chē)輕量化對(duì)節(jié)油有直接影響。
▲ 汽車(chē)輕量化的門(mén)檻很高
其實(shí)汽車(chē)輕量化實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易,因?yàn)槟壳捌?chē)輕量化主要依賴(lài)于鋁合金、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)和碳纖維(CFRP)等材料。
鋁合金的重量為鋼的三分之一,相比鋼制車(chē)身來(lái)說(shuō)理論上可以實(shí)現(xiàn)30%-40%的減重。而玻璃纖維和碳纖維的比重不到鋼的四分之一,可以實(shí)現(xiàn)的輕量化比例更高。
只是以上幾類(lèi)材料不僅受限于加工工藝,而且供應(yīng)鏈很少,并且采購(gòu)成本非常高,對(duì)于多數(shù)車(chē)企來(lái)說(shuō)都很少去嘗試。所以這也正是量產(chǎn)車(chē)很少采用這些材料的主要原因。
▲ 家用車(chē)不考慮先進(jìn)材料 很難徹底實(shí)現(xiàn)輕量化
其實(shí)一般家用車(chē)想要在輕量化方面有明顯突破并不簡(jiǎn)單,就以整備質(zhì)量1.3噸重的緊湊級(jí)轎車(chē)為例,如果要實(shí)現(xiàn)10%的減重(130kg),在不考慮鋁合金、玻璃纖維增強(qiáng)塑料和碳纖維等材料的前提下,想要保證車(chē)身強(qiáng)度、剛度和安全,幾乎是不可能的。
而鋁合金、玻璃纖維增強(qiáng)塑料和碳纖維等材料成本較高,對(duì)于價(jià)格成本控制就比較敏感的家用車(chē)來(lái)說(shuō),使用和推廣就會(huì)顯得很困難。除了在底盤(pán)懸掛、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱殼體部分采用鋁合金材質(zhì)減重外,車(chē)身重量并不會(huì)有太大的改善。不過(guò)隨著未來(lái)新材料、新工藝、車(chē)身底盤(pán)的發(fā)展,輕量化定會(huì)成為汽車(chē)行業(yè)的必須課。
▲ 對(duì)于電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō) 汽車(chē)輕量化尤為重要
與燃油車(chē)相比,目前備受歡迎的電動(dòng)車(chē)似乎更需要“瘦身”。因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)不僅是當(dāng)下各大車(chē)企發(fā)力的熱門(mén)板塊,而且輕量化可以對(duì)續(xù)航里程帶來(lái)很大幫助。要知道電池技術(shù)運(yùn)用還不太成熟的情況下,增加電池續(xù)航的投入成本并不低。
以特斯拉為例,它通過(guò)采用大量鋁合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料,相比于傳統(tǒng)車(chē)型減重比接近40%。正是這樣的變化,讓它能夠在動(dòng)力和續(xù)航里程上獨(dú)占鰲頭。
所以在汽車(chē)輕量化逐漸被各大廠家關(guān)注的情況下,它花費(fèi)比提升電池容量更少的錢(qián),能夠換來(lái)更多的續(xù)航里程,確實(shí)是很劃算的事情。
▲ 豪車(chē)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性追求并不高 輕量化車(chē)身更多是“炫技”
對(duì)于豪華大排量車(chē)型來(lái)說(shuō)(如寶馬7系、奔馳S級(jí)、奧迪A8L),購(gòu)買(mǎi)這類(lèi)車(chē)的潛在消費(fèi)者一般對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)并不那么敏感。所以這類(lèi)車(chē)推崇的輕量化設(shè)計(jì),除了可以對(duì)動(dòng)力和操控帶來(lái)一些幫助外,更多像是在炫耀高科技。
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的越來(lái)越嚴(yán)格,以及各大廠家對(duì)于燃油效率的更高追求,未來(lái)汽車(chē)輕量化一定成為各大汽車(chē)廠商未來(lái)的“必須課”。我們可以通過(guò)它獲得更出色的動(dòng)力、操控和燃油經(jīng)濟(jì)性,可以說(shuō)是一舉多得。只不過(guò)從現(xiàn)階段發(fā)展來(lái)看,汽車(chē)輕量化任重而道遠(yuǎn),成本和技術(shù)等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題導(dǎo)致它很難普及。
今天,一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的復(fù)合材料工業(yè)水平,已成為衡量其科技與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的標(biāo)志之一。先進(jìn)復(fù)合材料是國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的源泉。到2020年,只有復(fù)合材料才有潛力獲得20一25%的性能提升。
環(huán)氧樹(shù)脂是優(yōu)良的反應(yīng), 尤其是深材科技提供復(fù)合材料不同成型工藝需求的系列:納米增韌劑+樹(shù)脂、及其他助劑的產(chǎn)品組合)
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