聚焦“轻”量化,引领“轻”未来--2021中国汽车轻量化技术展览会

   2023-04-09 20:26:20 网络1130
核心提示:在汽车产销量的快速增长下,随着能源和环境问题日益突出,政府对汽车能耗及尾气排放标准日趋严格。在节能减排路径中,汽车轻量化是降低汽车燃油消耗和实现节能减排的重要措施。随着“双积分”政策的施行,颠覆传统造车的新能源汽车作为拿分项成为行业发展的热

聚焦“轻”量化,引领“轻”未来--2021中国汽车轻量化技术展览会

在汽车产销量的快速增长下,随着能源和环境问题日益突出,政府对汽车能耗及尾气排放标准日趋严格。在节能减排路径中,汽车轻量化是降低汽车燃油消耗和实现节能减排的重要措施。

随着“双积分”政策的施行,颠覆传统造车的新能源汽车作为拿分项成为行业发展的热点。而对传统汽车和新能源汽车而言,轻量化都是节能减排的重要手段。在汽车产业变革和转型升级的风口,面对风起云涌的外部环境,汽车行业对轻量化应如何看待?在节能环保的巨大压力下,汽车产业链如何协同实现车辆轻量化?

轻量化作为当前汽车行业趋势和主流技术,需在满足汽车使用要求、安全性和成本控制要求的前提下,将结构轻量化设计技术、多种轻量化材料及制造技术集成应用来实现车辆减重,涉及到产业链的各个环节。特别是当新能源汽车成为政策力推和行业发展的重点后,为解决新能源领域出现的轻量化的系列问题,更需要通过加强汽车产业链协同联动发展轻量化技术,在多元化的产业格局下促进多领域之间更多地互动与融合。

多年来,很多企业在新能源汽车轻量化技术方面做了很多工作,也一直受到成本等方面的限制。但到了目前这个发展节点,轻量化技术的发展成为必须的技术路径,因为无论是传统车还是新能源车,如果车辆达不到轻量化的要求,都会影响双积分的分值,直接影响到企业的发展。目前轻量化在整车上的应用越来越多,包括钢材的应用,在传统工艺上的热成型等。非金属方面我国和国外的差距比较大,因此我们还有很大的空间可以发展。

为了加快汽车产业的发展,由沃森展览主办的2021中国(广州)汽车轻量化技术展将于2021年5月25日-27日在广州保利世博馆盛大举办,届时将汇集全球500多家领先参展商向广大汽车工程师展示先进的汽车技术、创新型汽车材料及汽车轻量化的加工技术及设备。举办地广州是中国三大汽车制造基地之一,拥有全系列汽车零部件产业链。本次展会立足中国汽车市场,面向全球,旨在为中国汽车产业发展提供技术支持,同时为广大汽车技术与材料的企业提供开拓全球万亿级汽车市场的新商机。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

汽车轻量化产业有哪些政策支持

汽车行业知名专家学者以及汽车主机厂、零部件系统供应商、原材料供应商、相关材料助剂(填料)供应商、相关设备仪器制造商或代理商、知名国内外商企的代表等。

2023中国国际轻量化材料展览会(CILME-2023)将于2023年9月19-23日在国家会展中心(上海虹桥)举办,CILME-2023是专注于轻量化材料行业国际性、专业化的展会平台,汇聚众多轻量化材料具有影响力的参展商,完整展示粉轻量化材料产业链,打造深度的技术交流平台,通过行业趋势解读、政策导向与技术分享,充分挖掘行业发展新需求,共同开拓市场新机遇。

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。

汽车轻量化技术有哪些

1. 国五排放标准分阶段推行

国家环保部与工信部发出的公告:从2016年4月1日起,包括北上广在内的11省市将全面实行汽车国五排放标准,所有进口、销售和注册登记的轻型汽油车(乘用车)、轻型柴油客车和重型柴油车均需满足国五排放标准。此次国五排放标准将先从东部11省市再到全国,先从从公交、环卫和邮政用途逐步推广到全部卡车,从2016年4月1日至2018年1月1日,分区域,分时段,分阶段地实施。

2. 第四阶段燃油消耗标准实施

2012年,工业和信息化部组织全国汽车标准化技术委员会启动了乘用车燃料消耗量第四阶段标准(2016-2020年)的制定工作。在对我国现行标准实施情况、节能技术潜力及经济成本研究分析的基础上,经广泛征求意见形成了第四阶段标准方案。GB 19578-2014《乘用车燃料消耗量限值》于2014年12月22日正式发布,并于2016年1月1日起实施。

3. 《中国汽车轻量化发展—战略与路径》发布

2015年10月28日,由中国汽车工程学会、汽车轻量化技术创新战略联盟和中国第一汽车股份有限公司技术中心联合组编的《中国汽车轻量化发展—战略与路径》发布。《中国汽车轻量化发展—战略与路径》由轻量化发展战略研究和轻量化技术路径研究两部分构成。

4. 《节能与新能源汽车技术路线图》推出

10月26日,受国家制造强国建设战略咨询委员会、工业和信息化部委托,中国汽车工程学会组织逾500位行业专家研究编制的《节能与新能源汽车技术路线图》正式对外发布。该路线图描绘了我国汽车产业技术未来15年发展蓝图,轻量化成为七大技术路线图之一。

轻量化材料成新能源汽车“减重”突破口

涉及到整车的质量分布(汽车行驶动力学)。将汽油机改换成柴油机时,往往会使发动机变重(坚固的结构、涡轮增压器、增压空气冷却器、喷油装置等),导致前桥轴荷增加,使得整车的均衡性受到了破坏。所以,轿车发动机的轻量北已经成为整车开发中一个不可忽视的问题。

发动机轻量化的途径

首先是提高升功率,以降低发动机单位功率的质量。最先进的功率密度指标已逼近1 kg/kW 。

以轿车柴油机为例,如果20世纪90年代初升功率还只是在20-30 kW/L徘徊,那么自从20世纪末开始,其上升趋势可谓“突飞猛进”。如今,柴油机最大爆发压力已经达到20 MPa,升功率达到60 kW/L。

中国能源报

11月2日,国务院办公厅正式发布的《新能源 汽车 产业发展规划(2021-2035年)》提出,要突破整车轻量化等共性节能技术。近日发布的《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》(以下简称《路线图2.0》)也明确了我国今后 汽车 轻量化的发展方向。

据了解,新能源 汽车 每减重10%,续航里程可提升5%-6%,轻量化是新能源 汽车 节能、降耗、增加续航里程的重要技术路径之一。那么,我国新能源 汽车 轻量化面临哪些问题?又该如何发展呢?

多因素制约新能源 汽车 轻量化

区别于传统燃油车,新能源 汽车 的三电系统会导致整车重量增加,进而增加新能源 汽车 行驶时电耗,减少续驶里程。

“对于相同车型,三电系统引起的增重会导致整车增加约200-300kg的重量,也就是说,新能源 汽车 空载时的重量差不多相当于传统车满载时的重量。” 汽车 轻量化技术创新战略联盟专家委员会主任、吉林大学教授王登峰认为,新能源 汽车 三电系统的轻量化是整车轻量化的关键。“同时,新能源 汽车 轻量化系数要比传统燃油车高1.5-4倍,而系数越大,表明整车轻量化程度越低,所以新能源 汽车 对于轻量化的需求更为迫切。”他进一步指出,由于车辆行驶时有动载荷,车身重量的增加还会降低零部件的使用寿命。

相关资料也显示,重量明显增加,还会对车辆动力性、制动性、被动安全、车辆可靠和耐久均带来不利影响,而轻量化则是消除这些影响的重要应对手段之一。

同时,王登峰也指出,目前我国在超高强度钢、铝合金、镁合金等材料的应用,零部件结构设计工艺等方面也存在很多不足,这些问题同样制约着新能源 汽车 轻量化的发展。

轻量化材料数据库体系尚未建立

相关资料显示,车身、内外饰和底盘约占整车总质量的2/3。业内人士一致认为,目前三电系统轻量化进程缓慢,在动力电池能量密度问题暂时无法很好解决的情况下,新能源 汽车 整车的轻量化技术重点应放在轻量化材料的应用上,这也是 汽车 轻量化最基础、最核心的手段。

据了解,碳纤维复合材料、铝镁合金、先进高强度钢是目前车企 探索 的三大方向,这三种材料替代当前的主流材料低碳钢,可分别减重60%、40%、25%。

同时,王登峰认为,通过购买国外材料的数据库无法很好解决国内 汽车 制造商产品开发问题,“国内外材料牌号不同,即使是有对应关系的同类牌号,材料性能也存在差异。”他表示,应通过解决建立材料数据应用体系解决问题。与此同时,王登峰呼吁,相关材料厂商应积极加入到建立材料数据应用系统中,编写材料数据库方便 汽车 制造商使用,多方共同解决材料数据在 汽车 轻量化方面的问题。

铝合金或成未来五年轻量化重点

《路线图2.0》中指出,实现 汽车 轻量化,近期以完善高强度钢应用为体系重点,中期以形成轻质合金应用体系为方向,远期形成多材料混合应用体系为目标。到2035年,预计燃油乘用车整车轻量化系数降低25%,纯电动乘用车整车轻量化系数降低35%。

“这三个应用体系是根据我国 汽车 行业发展需求所建立,”王登峰解释,“现阶段我国轿车车身用材因成本问题暂时以钢为主,这确实符合市场竞争。”他进一步表示,现阶段应将重点放在解决高强钢和超高强度钢在轻量化应用过程中的问题,强调建立钢的应用体系,包括关键技术、相关标准的建立、钢的轻量化应用数据库体系等。

对于未来几年的发展,王登峰表示,“随着新能源 汽车 的快速发展,我国 汽车 市场不会一直以经济型轿车为主,所以铝合金在下一个五年会成为轻量化重点,包括高强度铝合金的开发、材料特性研究等。”

据了解,目前国内车用碳纤维复合材料刚刚起步,还处于技术 探索 和积累阶段,原材料成本高及加工效率低,依然阻碍着碳纤维复合材料的推广应用。对于《路线图2.0》中提到的多材料混合应用体系,王登峰表示,随着材料技术进步和发展、成本问题的解决,会产生更多性能比碳纤维复合材料更优越的复合纤维材料。“虽然现在因为技术和成本问题还不能很好应用纤维复合材料,但纤维复合材料的高性能低密度的特性之后会在车辆上应用越来越多,也会成为2031-2035年的重点发展方向。”

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