與傳統(tǒng)燃油車相比，電動汽車的輕量化更為重要。那么，在輕量化道路上目前電動汽車存在什么阻礙?應(yīng)該如何實現(xiàn)輕量化?在中國電動汽車百人會最近召開的第七次電動汽車熱點問題研討會上，來自政府、行業(yè)學會、高校和企業(yè)的100余名嘉賓圍繞電動汽車輕量化的技術(shù)問題展開探討。

輕量化面臨挑戰(zhàn)

在新材料的應(yīng)用方面，我國材料的品種數(shù)量和性能與發(fā)達國家存在較大差距。其中，車用碳纖維復合材料剛剛起步，還處于技術(shù)探索和積累階段，在碳纖維材料應(yīng)用方面仍存在一些阻礙。首先是成本過高不利于廣泛應(yīng)用。寶馬(中國)服務(wù)有限公司高級副總裁Martin Sautter表示，碳纖維材料的新挑戰(zhàn)在成本方面，因此在應(yīng)用時要非常慎重。除材料本身的價格，加工效率低同樣會對成本產(chǎn)生影響。工信部原材料工業(yè)司副司長潘愛華指出，我國存在材料和加工成本控制難度大的問題，材料本身并不貴，但是由于加工效率低，導致成本增加，給企業(yè)帶來巨大壓力。

碳纖維在汽車上的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)汽車的設(shè)計，開發(fā)流程、設(shè)計思想以及制造工藝，其根本原因在于碳纖維材料是可設(shè)計的，碳纖維零件工藝是多樣化的，未來碳纖維應(yīng)用于汽車沒有標準化的材料，整個車和零部件的開發(fā)過程就是材料開發(fā)過程。碳纖維的應(yīng)用要求企業(yè)進行轉(zhuǎn)型，而目前大多數(shù)企業(yè)難以突破固有思維。意大利APS技術(shù)有限公司總裁王嘉指出，目前存在的一種誤區(qū)是完全以鈑金車體的思維思考碳纖維應(yīng)用，甚至按照鈑金來設(shè)計之后拿著數(shù)據(jù)去做碳纖維零件。導致原來零件數(shù)量一點都沒減少，重量可能減輕一點，但是成本增加的更高。

中國汽車工程學會副秘書長張寧強調(diào)，輕量化的問題很復雜，而目前跨產(chǎn)業(yè)的協(xié)同及產(chǎn)學研合作方面非常不足。例如，現(xiàn)在理論上已經(jīng)找到大幅提高碳纖維性能，使原有成本降低1/3的方法，但是由于缺乏交叉學科人才，廠商與科研團隊之間溝通不暢，嚴重阻礙了輕量化進程。

中國電動汽車百人會理事長陳清泰表示，我國對汽車電動化推動力度較大，而對輕量化支持力度較弱。但從當前我國汽車企業(yè)在輕量化方面取得的成績來看，實現(xiàn)這一目標并不遙遠。他指出，輕量化帶來的變化是顛覆性的，設(shè)計理念、工藝、裝備都要改變，原有的技術(shù)存量將被逐漸淘汰，中國企業(yè)目前還缺乏這個準備，應(yīng)加速轉(zhuǎn)型，在這一過程中看到新的機會，埋頭追趕原來在燃油車上與國際上的差距。

局部突破性進展

目前，國內(nèi)外汽車企業(yè)已在優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、工藝創(chuàng)新以及新材料應(yīng)用等方面取得突破性進展，電動汽車輕量化道路前景漸明。

優(yōu)化結(jié)構(gòu)改進整車設(shè)計。會上，湖南大學教授成艾國介紹了用拓撲優(yōu)化的方式進行整車設(shè)計以實現(xiàn)汽車輕量化的思路。而且目前拓撲優(yōu)化在常規(guī)汽車上已成功實踐。據(jù)成艾國介紹，東風柳汽乘龍M7車架多工況拓撲優(yōu)化設(shè)計是基于密變法的拓撲優(yōu)化工程實踐，其簧懸架的車架減重97kg(節(jié)省成本680元)、空氣懸架的車架減重36kg(節(jié)省成本250元)、節(jié)省開發(fā)時間10天。

記者了解到，目前我國電動汽車輕量化車型設(shè)計已取得突破性進展。奇瑞新能源汽車股份有限公司副總經(jīng)理倪邵勇介紹，奇瑞的S51車型采用共享的技術(shù)平臺，該平臺是面向智能化、面向用戶可擴展的整車架構(gòu)。此外，該平臺采用首款全鋁車身，改變了整體布置，采用技術(shù)創(chuàng)新，如斷面設(shè)計，3D的彎曲，激光焊接等，和傳統(tǒng)的車身制造、設(shè)計制造有很大不同。S51是首個大批量生產(chǎn)的全鋁車身架構(gòu)汽車產(chǎn)品，重量比傳統(tǒng)車減重30%到40%。

碳纖維是發(fā)展主力

與會專家一致認為，輕量化材料的應(yīng)用對電動汽車減重起到至關(guān)重要的作用，在眾多輕量化材料中，碳纖維材料由于密度低、強度高、耐腐蝕、耐高溫等特性被寄予厚望，是未來汽車材料的主要發(fā)展方向。潘愛華指出，我國一直將碳纖維作為新材料中最為重要的一個方面在大力推動。據(jù)了解，目前已有許多企業(yè)在T700、T800和T1000上達到了1000噸以上的產(chǎn)能，并且將碳纖維材料在汽車上的應(yīng)用作為主攻方向。

一直以來，國際上很多大的汽車企業(yè)都在對碳纖維應(yīng)用于汽車進行了探索并取得突破性進展。王嘉指出，在國際范圍內(nèi)，碳纖維應(yīng)用于汽車有兩個里程碑式的項目：寶馬i3和蘭博基尼。據(jù)Martin Sautter介紹，其i3和i8乘客艙均采用碳纖維材料打造，是全球最先采用碳纖維車身的量產(chǎn)車型。據(jù)了解，全新寶馬i3的整備質(zhì)量僅為1224公斤，車輛續(xù)航里程、動態(tài)性能和安全性也得到優(yōu)化。王嘉認為，2020年之后，熱塑成型碳纖維將越來越普及，鋼板被大量替代。此外，碳纖維材料的成本將不斷下降，2017年應(yīng)該可以達到和鋁的價格不相上下。