汽車輕量化是保證或是改善汽車使用性能，以及安全性、經(jīng)濟(jì)性、成本的前提下，將輕量化設(shè)計(jì)、輕量化材料、輕量化制造技術(shù)在整車產(chǎn)品上綜合的一個(gè)應(yīng)用。下面將主要圍繞以下四個(gè)部分為大家介紹。一是介紹我們輕量化發(fā)展的背景，二是國外輕量化發(fā)展的情況，三是介紹國內(nèi)自主品牌輕量化進(jìn)展，最后圍將繞北京汽車集團(tuán)的輕量化工作進(jìn)展跟大家做一個(gè)介紹。
2012 年制訂的新能源汽車發(fā)展規(guī)劃中，提出節(jié)能型汽車產(chǎn)品，整體友好的目標(biāo)。也就是說，到2015年，節(jié)能型產(chǎn)品目標(biāo)是5.9，2020年是4.5。汽 車下鄉(xiāng)每臺(tái)車補(bǔ)貼3000元，這樣油耗指標(biāo)降到百公里5.9的水平。從2013年開始，國家工信部對(duì)整個(gè)企業(yè)油耗的達(dá)標(biāo)情況做出了一系列的管理辦法，包括 整個(gè)不達(dá)標(biāo)的懲罰措施也公布了幾期。對(duì)于今年出臺(tái)的燃料消耗量的限制和國家標(biāo)準(zhǔn)(又稱為四階段油耗)。從去年企業(yè)達(dá)標(biāo)情況來看，有 1/3的國產(chǎn)企業(yè)汽車沒有達(dá)標(biāo)，進(jìn)口車基本上半數(shù)以上沒有達(dá)到6.9水平。進(jìn)口汽車差距比較大，國產(chǎn)中國境內(nèi)生產(chǎn)的企業(yè)，不管是自主還是合資，2015年 達(dá)到了5.9、6.9的水平難度不大，但是2020年達(dá)到4.5，針對(duì)傳統(tǒng)節(jié)能汽車難度很大。目前，合算時(shí)電動(dòng)車也被算到這個(gè)里面來，電動(dòng)車是1：5，尤其是純電動(dòng)一臺(tái)算五臺(tái)，基數(shù)變大，稀釋了整體油耗的模型?，F(xiàn)在而言，有一部分企業(yè)剛剛達(dá)標(biāo)，有的企業(yè)還是不達(dá)標(biāo)的，這是2013年整個(gè)的水平。四階段的油耗圖仍然按照重量劃分油耗和等級(jí)。第四階段油耗根據(jù)兩小一大狀況已經(jīng)修改成16個(gè)正常指標(biāo)來劃分。
第四階段油耗體的情況如下：2016年開始有一定的比例往下降，16年是134%，17、18年是118%，19年要到110%。整個(gè)來講，要實(shí)現(xiàn)四階段油 耗，有多種節(jié)能的整體產(chǎn)品和技術(shù)。通過國內(nèi)外整體節(jié)能技術(shù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，從動(dòng)力系統(tǒng)、電池以及控制系統(tǒng)等等這些節(jié)能技術(shù)里面，汽車輕量化的關(guān)注以及對(duì)于未來節(jié) 能挑戰(zhàn)是巨大的。PPT圖上有一些簡單說明，汽車整體能耗中發(fā)動(dòng)機(jī)能量損耗是最大的，3/4都是通過發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)際上道路最終整車驅(qū)動(dòng)只有15%。輕量化角 度來說，相關(guān)的研究表明，從大眾公司的一些數(shù)據(jù)，總量減少100克每百公里油耗降0.3~0.5。對(duì)中國汽車來說，降低0.5升重量油耗將降6~7%，通 過對(duì)中國市場分析，可以降到7.5以上。同時(shí)，輕量化還可以由于整車輕量化換一個(gè)更小的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括底盤部件都可以采用更小更清晰的提升質(zhì)量。
從經(jīng)濟(jì)系數(shù)來說，投入成本的多少，相信大家也做過比較。整個(gè)國際清潔交通委員會(huì)跟天津汽車中心制作的整體方案，利用現(xiàn)在的技術(shù)成熟度，對(duì)于各種節(jié)能技術(shù)，如 發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪增壓，傳統(tǒng)系統(tǒng)，動(dòng)力電器化，以及輪胎輕量化做了一個(gè)比較。數(shù)據(jù)顯示，各自都有節(jié)能比例，有的比例還比較大，與成本分析，輕量化目標(biāo)不管是減 2、5還是10%，成本都是最小的。減少10%增加100元人民幣這是目前成熟度做的分析，最后測算出的成本。同時(shí)，汽車輕量化不僅經(jīng)濟(jì)性比較好，對(duì)于新能源汽車和電動(dòng)汽車將是一個(gè)非常重要的技術(shù)。自主品牌在傳統(tǒng)車基礎(chǔ)上開發(fā)的電動(dòng)汽車，比國外大概增加了20%的重量水平，并不是電動(dòng)車比傳統(tǒng)汽車增加20%，而是跟國外的汽車比較增加了20%。奧 迪只是增加了10%，而我們是20%，我們認(rèn)為，10%之內(nèi)是屬于較高水平的電動(dòng)車的輕量化的開發(fā)。20到30%是低水平，我們國家可能大部分或是平均水平還處在相對(duì)比較低的水平，超過30%我們認(rèn)為不具有產(chǎn)業(yè)化的價(jià)值。
談到輕量化這么多優(yōu)勢，具體輕量化包括什么內(nèi)容？汽車輕量化是保證或是改善汽車使用性能，以及安全性、經(jīng)濟(jì)性、成本的前提下，將輕量化設(shè)計(jì)、輕量化材料、輕量化制造技術(shù)在整車產(chǎn)品上綜合的一個(gè)應(yīng)用。
輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)有很多，模塊化設(shè)計(jì)，輕量化材料或是新型材料，制造技術(shù)包括很成熟的焊接技術(shù)。怎么評(píng)價(jià)整車輕量化水平，這里有輕量化整車及關(guān)鍵零部件總承的評(píng)價(jià)體系，從基礎(chǔ)技術(shù)到工程技術(shù)，最后形成產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，轉(zhuǎn)為產(chǎn)品技術(shù)，這是整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈的集成。到評(píng)價(jià)技術(shù)，目前針對(duì)整車產(chǎn)品的輕量化，沒有一個(gè)完整的、全球都認(rèn)可的整車輕量化評(píng)價(jià)方法，汽車輕量化聯(lián)盟做過一些研究，有幾個(gè)參數(shù)可以粗略評(píng)估。一個(gè)是乘用車重量比功率，這個(gè)是車輛裝備質(zhì)量和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
汽車輕量化已經(jīng)成為國內(nèi)外主要的汽車企業(yè)尤其是自主品牌企業(yè)滿足四階段油耗的一個(gè)重要方面。國外整體角度來講，從美、日、歐、韓進(jìn)行分析，都有一個(gè)明確的發(fā) 展指標(biāo)和路線。列舉美國輕量化的汽車的發(fā)展目標(biāo)：20年要在13年的基礎(chǔ)上降重20%，25年要降重30%，這是整車輕量化的目標(biāo)。這個(gè)目標(biāo)來講，它進(jìn)行了整個(gè)組成系統(tǒng)的劃分，從它的整個(gè)車身系統(tǒng)，減重35%，底盤減重25%，動(dòng)力總承15%。說明它非常細(xì)致的研究了25%實(shí)現(xiàn)的路徑， 而不是隨便的切入這個(gè)指標(biāo)，這對(duì)我們來講是一個(gè)很大的啟迪。同時(shí)，國外從政策角度，科研角度及整個(gè)材料推動(dòng)角度也開展了眾多輕量化研究項(xiàng)目。如美國百公里 油耗3升，及其他計(jì)劃，都投入了大量的資金。在過去發(fā)展歷史中，汽車企業(yè)非常重視投入大量資金關(guān)注汽車輕量化技術(shù)。福特、豐田、大眾、通用、寶馬都確定了 輕量化指標(biāo)，但是并不是技術(shù)發(fā)展就可以實(shí)現(xiàn)輕量化了，而是一直在朝著目標(biāo)努力，并在典型車型上都有輕量化指標(biāo)。15年上市的一些車型的整個(gè)輕量化的節(jié)能指 標(biāo)是多少，這里簡單列一下這個(gè)指標(biāo)。值得一提的是，福特IV150要減重138公斤，這個(gè)怎么實(shí)現(xiàn)，它采用了全鋁的骨架，而且在保持成本不變的情況下實(shí)現(xiàn) 減重300公斤的水平。這對(duì)它來講是一個(gè)挑戰(zhàn)，但是對(duì)全鋁的整車車身的產(chǎn)業(yè)化的角度是一個(gè)巨變。寶馬i3的電動(dòng)車，在14年已經(jīng)量產(chǎn)，它的減重目標(biāo)250 公斤，要比傳統(tǒng)的電動(dòng)車減17%。所以，從國家到地區(qū)到整個(gè)企業(yè)的具體產(chǎn)品，無不穿插著輕量化的技術(shù)。
從輕量化的技術(shù)路線角度來講，不但優(yōu)化設(shè)計(jì)，多材料應(yīng)用，以及多種工藝的最佳應(yīng)用，有人說輕量化怎么做，不但是合適的材料用在合適的地方，還要用在合適的產(chǎn) 品上。近年來從歐洲整體的車型看它的材料也進(jìn)行過分析得來的。多材料的使用，從高強(qiáng)度鋼，到鋁合金等等復(fù)合材料是一個(gè)主要的路線。
國內(nèi)來講，國外成熟先進(jìn)的東西拿到國內(nèi)來，怎么樣把它弄的更好，產(chǎn)業(yè)化降低它的成本是必須的工作。07年成立了國家汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，把汽車產(chǎn)業(yè) 和學(xué)校、科研院所以及上下游集中起來。輕量化聯(lián)盟有一個(gè)大的收獲，年底接了一個(gè)國家的科技創(chuàng)新項(xiàng)目，投資6億，最終研發(fā)出5款輕量化的車型，而且已經(jīng)上市 了，有6項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用在我們的產(chǎn)品上。我們也進(jìn)行了一些研發(fā)，開發(fā)了產(chǎn)品，如發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋，全鋁的客車龍骨架。幾款上市的車型，包括一汽的奔騰X80 它整個(gè)減重了6%的重量，集成了高強(qiáng)度鋼、鋁合金、以及復(fù)合材料等等的一些先進(jìn)的技術(shù)。吉利的一款車型，減重8%，碰撞都是超五星級(jí)的水平。利用了一些先 進(jìn)的技術(shù)。
北汽也跟隨著國內(nèi)汽車企業(yè)的步伐做了一些工作，從高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用，鋁合金、復(fù)合材料都在開展一些工作，但是跟其他汽車企業(yè)一道存在一些問 題，整體高強(qiáng)度鋼的用量比較高，都在50%以上，但是一般高強(qiáng)度鋼還是用的很厲害。鋁合金也是這樣，傳統(tǒng)部件用的比較多，復(fù)合材料依然如此。一些先進(jìn)的復(fù) 合材料用的還是不多。北汽非常重視汽車輕量化發(fā)展，并成立了董事長帶頭的輕量化領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)構(gòu)，也成立了一批專家隊(duì)伍，共同成立了北汽輕量化的工作。 具體的行動(dòng)計(jì)劃就是定了“十三五”期間的一個(gè)585的計(jì)劃，圍繞5款車型，單車減重不少于80公斤，剩下的5%就是在所有的車型上17年實(shí)現(xiàn)平均重量降低 5%，2020年在17年的基礎(chǔ)上再降低5%，這是我們的計(jì)劃，圍繞這些計(jì)劃有一系列的措施，也期待跟我們的各位一起合作完成我們輕量化的目標(biāo)。
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