汽車節(jié)能技術(shù)的突破離不開材料行業(yè)的大力支持，汽車每一次突破性的科技進(jìn)展，背后一定有材料和工藝的創(chuàng)新。新的材料尤其在為汽車的節(jié)能減排和安全環(huán)保打下了基礎(chǔ)。這些材料的出現(xiàn)也許會(huì)讓人們逐漸放棄了實(shí)木皮革，使用可再生資源代替；這些材料也可以讓我們的汽車更輕更堅(jiān)固，這樣我們可以使用更少的能源，排放更少的污染物；這些材料還可以保護(hù)行人保護(hù)車內(nèi)駕駛者，挽救車禍中的生命。

塑料制品在汽車中的使用幾乎彌漫到了各個(gè)方面，這大概和塑料本身就是一個(gè)非常廣泛的分類有關(guān)。盡管這樣，汽車上可以使用塑料的部位仍然很多，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前發(fā)達(dá)國家的汽車塑料用量平均占汽車總重的10%-20%，已經(jīng)不再局限于內(nèi)、外裝飾件、車身覆蓋件，開始向車身結(jié)構(gòu)件發(fā)展，像車門內(nèi)護(hù)板和某些車身骨架構(gòu)件等。

　　汽車中塑料存在的地方

但是塑料并不像是工程師們期待的那樣受到中國人民的歡迎，在不久前網(wǎng)絡(luò)上瘋狂討論的公雞撞上了卡羅拉的事件中指責(zé)了汽車的安全性能。這種事情也不止這一兩次，我并不懷疑這事件的真實(shí)性，然而矛頭指向的車輛安全問題可以看出部分網(wǎng)友對于汽車的安全關(guān)心卻不真實(shí)了解，一些惡性的競爭和民族情結(jié)也助長了這種奇怪的思維。

　　引起激烈討論的鐵公雞事件

力的傳導(dǎo)和分散這種真實(shí)的物理現(xiàn)象其實(shí)不應(yīng)該和民族情結(jié)混為一談。你可以在留言中寫上，“我不喜歡日本，我需要支持自主汽車。”但是如果你是“鋼板”黨，覺得不是開坦克自己就不安全的話(美軍坦克曾經(jīng)在阿富汗遭遇交通事故滾下路基，車身沒什么大礙，結(jié)果撞擊力在沒有緩沖的前提下直接傳遞給了車內(nèi)乘員，導(dǎo)致二死一傷。)，希望看完下面的內(nèi)容，能夠?qū)δ阌兴鶈l(fā)。

　　塑料尾門

為了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)和更好的體現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值，汽車中使用塑料總是以復(fù)合材料的名稱出現(xiàn)在我們的面前。對于汽車的外飾件，大多汽車廠家都采用了塑料制品，在減輕汽車重量的同時(shí)能夠很好的緩沖碰撞。在北京車展期間我們了解了一家專門為汽車提供塑料外飾件的公司-全耐塑料(plastic ounium)。全耐塑料公司目前為雪佛蘭創(chuàng)酷、大眾新途觀、福特蒙迪歐、路虎攬勝極光、路虎攬勝運(yùn)動(dòng)版、長安標(biāo)志雪鐵龍DS X7等車型提供尾門、保險(xiǎn)杠等部位的材料和技術(shù)支持。

其全球汽車外飾部亞洲區(qū)總裁Remi Salomon表示，“目前汽車的尾門和保險(xiǎn)杠的位置普遍都使用的塑料制品，使用復(fù)合多層材料組織之后，后尾門比金屬尾門重量減輕30%。”

　　塑料前保險(xiǎn)杠

熱塑性塑料工藝不僅讓形狀更符合空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)并且設(shè)計(jì)更靈活，還在輕量化的同時(shí)更降低風(fēng)阻，進(jìn)一步降低了燃油消耗和尾氣排放，保險(xiǎn)杠蒙皮上的進(jìn)氣口經(jīng)過優(yōu)化后可配備空氣調(diào)節(jié)閥，在引擎不需要降溫時(shí)啟用(相當(dāng)于每公里減排1g二氧化碳)。全耐塑料所特有的基于高性能合成材料的半結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)式部件更能優(yōu)化減輕車輛負(fù)荷。

　　全耐塑料2014年北京車展展廳

因?yàn)檫@種復(fù)合材料可以根據(jù)組成成分不同添加不同的填料和增塑劑等成分來改變材料的部分性能，比如強(qiáng)度和耐熱性等，材料供應(yīng)商針對每個(gè)汽車制造商的需求提供不同規(guī)格的滿足法規(guī)要求的外飾件和車內(nèi)零件?！?/p>

纖維強(qiáng)化塑料的后橋

當(dāng)然塑料并不只是用在汽車外飾件、油箱系統(tǒng)、行李箱地板這些地方起到減重的作用，在汽車安全和性能的一些關(guān)鍵地方，比如懸架中，塑料材料也在興起。采埃孚就開發(fā)了一種帶纖維強(qiáng)化塑料的后橋系統(tǒng)，這種后橋系統(tǒng)很快將來到我們身邊。

　　帶纖維強(qiáng)化塑料的后橋系統(tǒng)

采埃孚在車橋總成中增加了纖維強(qiáng)化塑料，并創(chuàng)新性的使纖維的排布順應(yīng)載荷和應(yīng)力的方向，再加上一體化機(jī)構(gòu)，達(dá)到輕量化目的。圖中采埃孚開發(fā)的輕量化后橋系統(tǒng)中綠色的部分使用的強(qiáng)化纖維，采埃孚工程師表示，這種纖維經(jīng)過采埃孚模擬和測試，可以達(dá)到相關(guān)法規(guī)的碰撞標(biāo)準(zhǔn)。和我們平時(shí)所喜聞樂見的后懸不同，采埃孚只使用了一個(gè)零部件——帶車輪導(dǎo)向的橫置板簧，來承擔(dān)著車輪導(dǎo)向，以及彈簧和側(cè)傾阻尼功能，加上材料的幫助可以使得后橋減重15%。

帶車輪導(dǎo)向的橫置板簧車橋系統(tǒng)不僅大大降低了整車制造廠商安裝車橋的難度，減小了安裝空間，更重要的是，較少的零件數(shù)量和極輕的玻璃鋼材質(zhì)意味著更輕的重量。

采埃孚負(fù)責(zé)人表示，他們更看好這種集成化和輕量化的后橋設(shè)計(jì)，而不是現(xiàn)在我們所說的四連桿或者扭力梁之類。為新能源車型設(shè)計(jì)新的后懸結(jié)構(gòu)會(huì)是接下來的挑戰(zhàn)。

碳纖維材料車身

碳纖維材料總是以高帥富的形象出現(xiàn)，因?yàn)橹疤祭w維因?yàn)橹谱鞴に噺?fù)雜通常只會(huì)用在昂貴的跑車上，但是如今寶馬旗下所有車型都將或多或少的使用碳纖維，這種隸屬于塑料的材料終于迎來了自己跨時(shí)代的發(fā)展。

　　寶馬i3碳纖維座艙

寶馬i3的碳纖維座艙，是寶馬與德國SGL碳纖維公司合資建立全新工廠內(nèi)以高度自動(dòng)化的方式生產(chǎn)的。該材料強(qiáng)度可媲美鋼材，但密度小了50%，甚至比鋁材還低30%。其實(shí)邁凱輪和蘭博基尼都成功地大幅度降低了碳纖維合成材料的生產(chǎn)成本，只是這次寶馬的步履明顯加快了。

　　剁斷碳纖維用于汽車制造的新工藝

每一種新材料的快速普及施展都離不開背后工藝的進(jìn)步，碳纖維材料本身并不昂貴，然而要把碳纖維加工成適合車輛行駛、碰撞的成品才真正是其價(jià)值所在。一般來說，一款超級跑車承載結(jié)構(gòu)的車身從膠合、烘干到冷卻需要4天時(shí)間，所以大大縮短時(shí)間是降低碳纖維成本的一個(gè)方法，整個(gè)個(gè)過程必須在6分鐘內(nèi)完成，這樣就恰好適于大批量生產(chǎn)線的進(jìn)程?！?/p>

遺憾的說，雖然目前汽車重量的10%-20%是塑料制品，但是剩下的80%仍然是金屬。除了大名鼎鼎的鋁合金車身是目前應(yīng)用的先進(jìn)的技術(shù)的象征之外，鎂合金是一種新興的材料，它比鋁還要輕，密度約為鋁的2/3，在實(shí)際應(yīng)用的金屬中是最輕的。

鎂的密度約為鋁的2/3，在實(shí)際應(yīng)用的金屬中是最輕的。

鎂合金的吸振能力強(qiáng)、切削性能好、金屬模鑄造性能好，很適合制造汽車零件。鎂合金大部分以壓鑄件的形式在汽車上應(yīng)用，鎂壓鑄件的生產(chǎn)效率比鋁高30%~50%。新開發(fā)的無孔壓鑄法(Pore Free Diecast)可生產(chǎn)出沒有氣孔且可熱處理的鎂壓鑄件。

美國通用汽車公司計(jì)劃擴(kuò)大輕量化零部件在汽車中的應(yīng)用。通用汽車公司開發(fā)出了采用熱成型加工鎂合金板材零部件并且可以防止腐蝕的方法，并且正在對開發(fā)出的零部件進(jìn)行測試。通用使用的鎂合金防腐蝕的方法是盡量減少兩塊材料之間的鉚合，能使用一整塊鎂合金就不將其分成兩塊。另外，還要在鎂合金的表面刷上防氧化腐蝕的化學(xué)制劑。想了解更詳細(xì)的內(nèi)容，可以點(diǎn)擊以上的擴(kuò)展閱讀。

采用此種方法，可以用高強(qiáng)鎂合金板材來替代鋼和鋁板材件。通用汽車公司已經(jīng)對該方法申請了專利。該方法將鎂材料加熱到450°C后進(jìn)行熱成型。通用汽車公司已經(jīng)采用該方法開發(fā)出了用于汽車后備箱蓋的板材件，并成功通過了相關(guān)沖擊測試。

　　相比于鋁制板材件，鎂合金車身板件的成本要高出3至4倍

由于鎂制車身板件的應(yīng)用，可以得到更好的車身操控，更佳的性能表現(xiàn)以及更經(jīng)濟(jì)的燃油成本，更輕的車身將在整體層面上提升車輛的性能。

室溫下的制造是鎂合金的研究方向，可以更好的控制鎂合金制件的成本。今天鎂在汽車制造業(yè)中的情形，就好像鋁材料在25年前一樣；而日后對鎂合金更加廣泛的應(yīng)用將會(huì)最終把成本攤薄。

新材料將帶汽車去哪兒

新的材料會(huì)帶來更好的銷量么，答案是否定的?；氐轿恼碌拈_頭，一個(gè)被公雞撞碎的保險(xiǎn)杠折射出人們對于新事物的接納程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它的發(fā)展。無論是哪種材料，碳纖維、玻璃纖維、鎂合金、鋁合金都有自己被人拿走當(dāng)話柄的缺點(diǎn)，如果未來有一種萬能的材料我想它應(yīng)該像是一個(gè)堅(jiān)固柔韌的泡泡，既可以飛又可以瞬間變形(扯太遠(yuǎn))。

每個(gè)汽車企業(yè)的發(fā)展理念指引了它最終選擇什么樣的材料來呈現(xiàn)自己的產(chǎn)品，就像你不能奢望一輛5萬元的車用上全碳纖維車身一樣(也許未來可以誰知道呢)，是法規(guī)約束了這些商人們的最基本的職業(yè)道德，也只有標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)能夠改變憤憤不平的這一切。如果政府出臺保險(xiǎn)杠必須不能被雞撞壞否則不符合中國汽車標(biāo)準(zhǔn)，我想豐田也會(huì)馬上修改這款保險(xiǎn)杠的材料。

但是政府不會(huì)出臺這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檫@太滑稽了，而且沒有什么實(shí)際意義。只要車上的人是安全的，撞碎了保險(xiǎn)杠算什么呢。如果你不喜歡，你可以去買那種保險(xiǎn)杠撞不碎的甚至是撞完了都自動(dòng)修復(fù)的，但是你肯定會(huì)失去其他的東西，比如錢，比如空間，比如品牌等等。這是一道選擇題，并不是問答題。