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)濟性、成本的前提下，將輕量化設計、輕量化材料、輕量化制造技術在整車產(chǎn)品上綜合的一個應用。下面將主要圍繞以下四個部分為大家介紹。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，三是介紹國內自主品牌輕量化進展，最后圍將繞北京汽車集團的輕量化工作進展跟大家做一個介紹。
節(jié)能、安全、環(huán)保是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展永恒的三大主題。汽車的電動化，汽車輕量化以及智能化是當前汽車產(chǎn)業(yè)面臨的三個重要方向。談到輕量化和智能化，都離不開節(jié)能和環(huán)保，面對能源、環(huán)境和技術問題，使我們不得不面對日益嚴格的政策法規(guī)，以及油耗法規(guī)。環(huán)境問題來講，近期北京出現(xiàn)了非常重的空氣污染，以及沙特一些石油的戰(zhàn)爭，無一不與我們有著直接的關系。社會角度來講，我國汽車飽有量還很低，但是矛盾有很多，既要發(fā)展又要考慮能源 和環(huán)境。因此，歐洲、美國、日本、中國都制訂了2015、2020年油耗的法規(guī)和目標。歐洲2020年要求目標達到95克的目標。95克根據(jù)它的是 3.8的水平，歐洲是6.9的水平。我國的目標是2020年達到日本水平（4.9），我們提出了百公里5升的目標，現(xiàn)在已經(jīng)提出來。2015年要實現(xiàn) 6.9的目標，若達不到這個目標怎么辦，我們也將采取一系列懲罰措施，現(xiàn)在可能還有待明確。對于歐洲來講，現(xiàn)在已經(jīng)有嚴厲的懲罰措施，超過每克罰25，這 個超是車隊整體的排放，超過3克是95歐元，這是非常嚴厲的一個法規(guī)。
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。也就是說，到2015年，節(jié)能型產(chǎn)品目標是5.9，2020年是4.5。汽 車下鄉(xiāng)每臺車補貼3000元，這樣油耗指標降到百公里5.9的水平。從2013年開始，國家工信部對整個企業(yè)油耗的達標情況做出了一系列的管理辦法，包括 整個不達標的懲罰措施也公布了幾期。對于今年出臺的燃料消耗量的限制和國家標準（又稱為四階段油耗）。從去年企業(yè)達標情況來看，有 1/3的國產(chǎn)企業(yè)汽車沒有達標，進口車基本上半數(shù)以上沒有達到6.9水平。進口汽車差距比較大，國產(chǎn)中國境內生產(chǎn)的企業(yè)，不管是自主還是合資，2015年 達到了5.9、6.9的水平難度不大，但是2020年達到4.5，針對傳統(tǒng)節(jié)能汽車難度很大。目前，合算時電動車也被算到這個里面來，電動車是1：5，尤其是純電動一臺算五臺，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)剛剛達標，有的企業(yè)還是不達標的，這是2013年整個的水平。四階段的油耗圖仍然按照重量劃分油耗和等級。第四階段油耗根據(jù)兩小一大狀況已經(jīng)修改成16個正常指標來劃分。
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%。整個來講，要實現(xiàn)四階段油 耗，有多種節(jié)能的整體產(chǎn)品和技術。通過國內外整體節(jié)能技術調研發(fā)現(xiàn)，從動力系統(tǒng)、電池以及控制系統(tǒng)等等這些節(jié)能技術里面，汽車輕量化的關注以及對于未來節(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)動機能量損耗是最大的，3/4都是通過發(fā)動機，實際上道路最終整車驅動只有15%。輕量化角 度來說，相關的研究表明，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。對中國汽車來說，降低0.5升重量油耗將降6~7%，通 過對中國市場分析，可以降到7.5以上。同時，輕量化還可以由于整車輕量化換一個更小的發(fā)動機，包括底盤部件都可以采用更小更清晰的提升質量。
從 經(jīng)濟系數(shù)來說，投入成本的多少，相信大家也做過比較。整個國際清潔交通委員會跟天津汽車中心制作的整體方案，利用現(xiàn)在的技術成熟度，對于各種節(jié)能技術，如 發(fā)動機，渦輪增壓，傳統(tǒng)系統(tǒng)，動力電器化，以及輪胎輕量化做了一個比較。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，汽車輕量化不僅經(jīng)濟性比較好，對于新能源汽車和電動汽車將是一個非常重要的技術。自主品牌在傳統(tǒng)車基礎上開發(fā)的電動汽車，比國外大概增加了20%的重量水平，并不是電動車比傳統(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%，我們認為，10%之內是屬于較高水平的電動車的輕量化的開發(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比較低的水平，超過30%我們認為不具有產(chǎn)業(yè)化的價值。
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談到輕量化這么多優(yōu)勢，具體輕量化包括什么內容？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)濟性、成本的前提下，將輕量化設計、輕量化材料、輕量化制造技術在整車產(chǎn)品上綜合的一個應用。
輕量化設計技術有很多，模塊化設計，輕量化材料或是新型材料，制造技術包括很成熟的焊接技術。怎么評價整車輕量化水平，這里有輕量化整車及關鍵零部件總承的評價體系，從基礎技術到工程技術，最后形成產(chǎn)業(yè)化應用，轉為產(chǎn)品技術，這是整個系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈的集成。到評價技術，目前針對整車產(chǎn)品的輕量化，沒有一個完整的、全球都認可的整車輕量化評價方法，汽車輕量化聯(lián)盟做過一些研究，有幾個參數(shù)可以粗略評估。一個是乘用車重量比功率，這個是車輛裝備質量和發(fā)動機的功率。
汽 車輕量化已經(jīng)成為國內外主要的汽車企業(yè)尤其是自主品牌企業(yè)滿足四階段油耗的一個重要方面。國外整體角度來講，從美、日、歐、韓進行分析，都有一個明確的發(fā) 展指標和路線。列舉美國輕量化的汽車的發(fā)展目標：20年要在13年的基礎上降重20%，25年要降重30%，這是整車輕量化的目標。這個目標來講，它進行了整個組成系統(tǒng)的劃分，從它的整個車身系統(tǒng)，減重35%，底盤減重25%，動力總承15%。說明它非常細致的研究了25%實現(xiàn)的路徑， 而不是隨便的切入這個指標，這對我們來講是一個很大的啟迪。同時，國外從政策角度，科研角度及整個材料推動角度也開展了眾多輕量化研究項目。如美國百公里 油耗3升，及其他計劃，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注汽車輕量化技術。福特、豐田、大眾、通用、寶馬都確定了 輕量化指標，但是并不是技術發(fā)展就可以實現(xiàn)輕量化了，而是一直在朝著目標努力，并在典型車型上都有輕量化指標。15年上市的一些車型的整個輕量化的節(jié)能指 標是多少，這里簡單列一下這個指標。值得一提的是，福特IV150要減重138公斤，這個怎么實現(xiàn)，它采用了全鋁的骨架，而且在保持成本不變的情況下實現(xiàn) 減重300公斤的水平。這對它來講是一個挑戰(zhàn)，但是對全鋁的整車車身的產(chǎn)業(yè)化的角度是一個巨變。寶馬i3的電動車，在14年已經(jīng)量產(chǎn)，它的減重目標250 公斤，要比傳統(tǒng)的電動車減17%。所以，從國家到地區(qū)到整個企業(yè)的具體產(chǎn)品，無不穿插著輕量化的技術。
從 輕量化的技術路線角度來講，不但優(yōu)化設計，多材料應用，以及多種工藝的最佳應用，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行過分析得來的。多材料的使用，從高強度鋼，到鋁合金等等復合材料是一個主要的路線。
國 內來講，國外成熟先進的東西拿到國內來，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創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，把汽車產(chǎn)業(yè) 和學校、科研院所以及上下游集中起來。輕量化聯(lián)盟有一個大的收獲，年底接了一個國家的科技創(chuàng)新項目，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項技術目前已經(jīng)應用在我們的產(chǎn)品上。我們也進行了一些研發(fā)，開發(fā)了產(chǎn)品，如發(fā)動機罩蓋，全鋁的客車龍骨架。幾款上市的車型，包括一汽的奔騰X80 它整個減重了6%的重量，集成了高強度鋼、鋁合金、以及復合材料等等的一些先進的技術。吉利的一款車型，減重8%，碰撞都是超五星級的水平。利用了一些先 進的技術
北汽也跟隨著國內汽車企業(yè)的步伐做了一些工作，從高強度鋼的應用，鋁合金、復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，整體高強度鋼的用量比較高，都在50%以上，但是一般高強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，復合材料依然如此。一些先進的復 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導機構和工作機構，也成立了一批專家隊伍，共同成立了北汽輕量化的工作。 具體的行動計劃就是定了“十三五”期間的一個585的計劃，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年實現(xiàn)平均重量降低 5%，2020年在17年的基礎上再降低5%，這是我們的計劃，圍繞這些計劃有一系列的措施，也期待跟我們的各位一起合作完成我們輕量化的目標。
總體而言，輕量化隨著法規(guī)的發(fā)展，我們非常重視也開展了很多的工作，其中輕量化的氛圍、輕量化的政策和產(chǎn)業(yè)鏈也正在形成和完善，我們相信，不愿的將來，我們可以看到，我們輕量化的完整的產(chǎn)業(yè)鏈就要到來，所以讓我們一起共同合作，推動我們汽車輕量化的進步，謝謝大家。（北京汽車集團有限公司高級工程師 王智文）
節(jié)能、安全、環(huán)保是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展永恒的三大主題。汽車的電動化，汽車輕量化以及智能化是當前汽車產(chǎn)業(yè)面臨的三個重要方向。談到輕量化和智能化，都離不開節(jié)能和環(huán)保，面對能源、環(huán)境和技術問題，使我們不得不面對日益嚴格的政策法規(guī)，以及油耗法規(guī)。環(huán)境問題來講，近期北京出現(xiàn)了非常重的空氣污染，以及沙特一些石油的戰(zhàn)爭，無一不與我們有著直接的關系。社會角度來講，我國汽車飽有量還很低，但是矛盾有很多，既要發(fā)展又要考慮能源 和環(huán)境。因此，歐洲、美國、日本、中國都制訂了2015、2020年油耗的法規(guī)和目標。歐洲2020年要求目標達到95克的目標。95克根據(jù)它的是 3.8的水平，歐洲是6.9的水平。我國的目標是2020年達到日本水平（4.9），我們提出了百公里5升的目標，現(xiàn)在已經(jīng)提出來。2015年要實現(xiàn) 6.9的目標，若達不到這個目標怎么辦，我們也將采取一系列懲罰措施，現(xiàn)在可能還有待明確。對于歐洲來講，現(xiàn)在已經(jīng)有嚴厲的懲罰措施，超過每克罰25，這 個超是車隊整體的排放，超過3克是95歐元，這是非常嚴厲的一個法規(guī)。
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。也就是說，到2015年，節(jié)能型產(chǎn)品目標是5.9，2020年是4.5。汽 車下鄉(xiāng)每臺車補貼3000元，這樣油耗指標降到百公里5.9的水平。從2013年開始，國家工信部對整個企業(yè)油耗的達標情況做出了一系列的管理辦法，包括 整個不達標的懲罰措施也公布了幾期。對于今年出臺的燃料消耗量的限制和國家標準（又稱為四階段油耗）。從去年企業(yè)達標情況來看，有 1/3的國產(chǎn)企業(yè)汽車沒有達標，進口車基本上半數(shù)以上沒有達到6.9水平。進口汽車差距比較大，國產(chǎn)中國境內生產(chǎn)的企業(yè)，不管是自主還是合資，2015年 達到了5.9、6.9的水平難度不大，但是2020年達到4.5，針對傳統(tǒng)節(jié)能汽車難度很大。目前，合算時電動車也被算到這個里面來，電動車是1：5，尤其是純電動一臺算五臺，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)剛剛達標，有的企業(yè)還是不達標的，這是2013年整個的水平。四階段的油耗圖仍然按照重量劃分油耗和等級。第四階段油耗根據(jù)兩小一大狀況已經(jīng)修改成16個正常指標來劃分。
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%。整個來講，要實現(xiàn)四階段油 耗，有多種節(jié)能的整體產(chǎn)品和技術。通過國內外整體節(jié)能技術調研發(fā)現(xiàn)，從動力系統(tǒng)、電池以及控制系統(tǒng)等等這些節(jié)能技術里面，汽車輕量化的關注以及對于未來節(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)動機能量損耗是最大的，3/4都是通過發(fā)動機，實際上道路最終整車驅動只有15%。輕量化角 度來說，相關的研究表明，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。對中國汽車來說，降低0.5升重量油耗將降6~7%，通 過對中國市場分析，可以降到7.5以上。同時，輕量化還可以由于整車輕量化換一個更小的發(fā)動機，包括底盤部件都可以采用更小更清晰的提升質量。
從 經(jīng)濟系數(shù)來說，投入成本的多少，相信大家也做過比較。整個國際清潔交通委員會跟天津汽車中心制作的整體方案，利用現(xiàn)在的技術成熟度，對于各種節(jié)能技術，如 發(fā)動機，渦輪增壓，傳統(tǒng)系統(tǒng)，動力電器化，以及輪胎輕量化做了一個比較。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，汽車輕量化不僅經(jīng)濟性比較好，對于新能源汽車和電動汽車將是一個非常重要的技術。自主品牌在傳統(tǒng)車基礎上開發(fā)的電動汽車，比國外大概增加了20%的重量水平，并不是電動車比傳統(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%，我們認為，10%之內是屬于較高水平的電動車的輕量化的開發(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比較低的水平，超過30%我們認為不具有產(chǎn)業(yè)化的價值。
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談到輕量化這么多優(yōu)勢，具體輕量化包括什么內容？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)濟性、成本的前提下，將輕量化設計、輕量化材料、輕量化制造技術在整車產(chǎn)品上綜合的一個應用。
輕量化設計技術有很多，模塊化設計，輕量化材料或是新型材料，制造技術包括很成熟的焊接技術。怎么評價整車輕量化水平，這里有輕量化整車及關鍵零部件總承的評價體系，從基礎技術到工程技術，最后形成產(chǎn)業(yè)化應用，轉為產(chǎn)品技術，這是整個系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈的集成。到評價技術，目前針對整車產(chǎn)品的輕量化，沒有一個完整的、全球都認可的整車輕量化評價方法，汽車輕量化聯(lián)盟做過一些研究，有幾個參數(shù)可以粗略評估。一個是乘用車重量比功率，這個是車輛裝備質量和發(fā)動機的功率。
汽 車輕量化已經(jīng)成為國內外主要的汽車企業(yè)尤其是自主品牌企業(yè)滿足四階段油耗的一個重要方面。國外整體角度來講，從美、日、歐、韓進行分析，都有一個明確的發(fā) 展指標和路線。列舉美國輕量化的汽車的發(fā)展目標：20年要在13年的基礎上降重20%，25年要降重30%，這是整車輕量化的目標。這個目標來講，它進行了整個組成系統(tǒng)的劃分，從它的整個車身系統(tǒng)，減重35%，底盤減重25%，動力總承15%。說明它非常細致的研究了25%實現(xiàn)的路徑， 而不是隨便的切入這個指標，這對我們來講是一個很大的啟迪。同時，國外從政策角度，科研角度及整個材料推動角度也開展了眾多輕量化研究項目。如美國百公里 油耗3升，及其他計劃，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注汽車輕量化技術。福特、豐田、大眾、通用、寶馬都確定了 輕量化指標，但是并不是技術發(fā)展就可以實現(xiàn)輕量化了，而是一直在朝著目標努力，并在典型車型上都有輕量化指標。15年上市的一些車型的整個輕量化的節(jié)能指 標是多少，這里簡單列一下這個指標。值得一提的是，福特IV150要減重138公斤，這個怎么實現(xiàn)，它采用了全鋁的骨架，而且在保持成本不變的情況下實現(xiàn) 減重300公斤的水平。這對它來講是一個挑戰(zhàn)，但是對全鋁的整車車身的產(chǎn)業(yè)化的角度是一個巨變。寶馬i3的電動車，在14年已經(jīng)量產(chǎn)，它的減重目標250 公斤，要比傳統(tǒng)的電動車減17%。所以，從國家到地區(qū)到整個企業(yè)的具體產(chǎn)品，無不穿插著輕量化的技術。
從 輕量化的技術路線角度來講，不但優(yōu)化設計，多材料應用，以及多種工藝的最佳應用，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行過分析得來的。多材料的使用，從高強度鋼，到鋁合金等等復合材料是一個主要的路線。
國 內來講，國外成熟先進的東西拿到國內來，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創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，把汽車產(chǎn)業(yè) 和學校、科研院所以及上下游集中起來。輕量化聯(lián)盟有一個大的收獲，年底接了一個國家的科技創(chuàng)新項目，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項技術目前已經(jīng)應用在我們的產(chǎn)品上。我們也進行了一些研發(fā)，開發(fā)了產(chǎn)品，如發(fā)動機罩蓋，全鋁的客車龍骨架。幾款上市的車型，包括一汽的奔騰X80 它整個減重了6%的重量，集成了高強度鋼、鋁合金、以及復合材料等等的一些先進的技術。吉利的一款車型，減重8%，碰撞都是超五星級的水平。利用了一些先 進的技術
北汽也跟隨著國內汽車企業(yè)的步伐做了一些工作，從高強度鋼的應用，鋁合金、復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，整體高強度鋼的用量比較高，都在50%以上，但是一般高強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，復合材料依然如此。一些先進的復 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導機構和工作機構，也成立了一批專家隊伍，共同成立了北汽輕量化的工作。 具體的行動計劃就是定了“十三五”期間的一個585的計劃，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年實現(xiàn)平均重量降低 5%，2020年在17年的基礎上再降低5%，這是我們的計劃，圍繞這些計劃有一系列的措施，也期待跟我們的各位一起合作完成我們輕量化的目標。
總體而言，輕量化隨著法規(guī)的發(fā)展，我們非常重視也開展了很多的工作，其中輕量化的氛圍、輕量化的政策和產(chǎn)業(yè)鏈也正在形成和完善，我們相信，不愿的將來，我們可以看到，我們輕量化的完整的產(chǎn)業(yè)鏈就要到來，所以讓我們一起共同合作，推動我們汽車輕量化的進步，謝謝大家。（北京汽車集團有限公司高級工程師 王智文）
京ICP備14000539號-1