中国工业报记者 赵三明

近40多年来，汽车轻量化的发展为提升汽车环保、节能和安全水平做出了重要贡献，成为汽车实现节能减排的重要手段，并在很大程度上决定着汽车产品的市场竞争力。 
    在节能减排约束愈发严格的今天，与汽车相关的轻量化要求也成为各大整车与相关企业的重要课题。我国的汽车轻量化水平怎样？尤其是自主品牌整车企业的现状如何？带着这样的问题，日前中国工业报记者在中国汽车工程学会组织下，通过汽车轻量化技术创新战略联盟，与国内的几家主要自主品牌厂商相关人员进行了交流。 
    轻量化与新能源具有同等的战略意义 
    汽车轻量化是在满足汽车使用要求、安全性和成本控制要求的条件下，将结构轻量化设计技术与多种轻量化材料、轻量化制造技术集成应用实现的产品减重。以上是世界汽车产业对汽车轻量化的普遍共识与认识。但在实现汽车轻量化的同时，一个非常重要的前提是：不能以牺牲车辆安全性和NVH（噪音、振动、平顺性）为代价，汽车轻量化必须在预定整车减重目标、整车成本控制目标、安全性目标和NVH控制水平的全面约束下进行。 
    汽车轻量化首先来自于优化设计，在结构设计优化的同时，各种轻质材料的使用也功不可没。根据世界汽车用钢联盟《未来钢制汽车》提供的资料，在主要的几种汽车轻质化材料中，高强度钢替代碳素钢可减重10%～60%；铝合金替代钢和铸铁可减重40%～60%；玻璃纤维增强材料替代钢可减重25%～35%；镁合金替代钢和铸铁可减重60%～75%，替代铝可减重25%～35%；碳纤维替代钢可减重60%，替代铝可减重25%。 
    尽管汽车轻量化有着如此大的优势，但普通大众消费者却对此有着诸多的偏见或疑虑，即使许多汽车业界内人士，对汽车轻量化也有着不少需要厘清的问题。如汽车轻量化与安全性之间的关系，可以通过C-NCAP碰撞试验过的100余款车型的评价结果即可看出，在各种新的设计理念、新技术、新材料和新工艺的集成应用下，汽车可完全实现安全性与轻量化水平的共同提升。 
    汽车轻量化技术创新战略联盟专家委员会顾问陈一龙向记者表示，轻量化不等于换材料，单纯换材料可能导致的问题包括：因缺乏整车和零件优化设计，导致车辆NVH、被动安全性等性能劣化和其他一系列问题；因缺乏零件的测试标准和评价方法，也会导致车辆可靠性、耐久性出现问题；同时还会因整车设计优化、统筹及其与工艺、模具、装备的协调不好，导致整车生产成本的增加。因此，不应把轻量化技术与其他节能减排技术对立起来。同时，陈一龙也指出，整车质量不是评价车辆轻量化水平的惟一指标，轻量化应以确保车辆各种性能和成本控制指标为前提，综合、系统地考虑各种因素。 
    中国汽车工程学会副秘书长兼汽车轻量化技术创新战略联盟秘书长张宁女士也指出，推动汽车轻量化是一个复杂的系统工程，其对实现2015年和2020年汽车节能减排目标具有非常重要的现实意义，应当将其置于与新能源汽车发展同等重要的地位加以推动。 
    汽车轻量化已具有相当完善的系统平台 
    近几年，随着2011年以中国汽车工程学会牵头的汽车轻量化技术创新战略联盟成立，一批国家科技支撑计划——“汽车关键轻量化技术开发与整车的集成应用”课题也相继由联盟内各企业和科研院所与大学承担。目前，联盟已经完成的课题包括：车身参数化轻量化设计及应用，超高强度钢热冲压成形技术开发及应用，高强度钢先进成形技术开发及应用，纤维增强塑料前端模块开发及应用，形变铝合金应用技术开发及应用，轻量化共性技术平台建设等，并且这些成果已经在包括一汽、东风、长安、北汽、奇瑞、吉利、长城等企业的多个车型上。

记者注意到，在全参数化车身模型技术、超高强度钢热成形技术、内高压成形技术、三维辊压成形技术、增强纤维技术、铝合金技术等多项轻量化技术应用中，各项目在其目标车型上均取得了理想的预期效果。例如，长安逸动混合动力轿车的白车身开发，即利用了基于全参数化车身模型技术，在满足白车身刚度、模态和正面、侧面碰撞被动安全性的同时，通过结构优化使白车身重量从330.7公斤减为296.2公斤，减重34.5公斤，减重率达10.4%。 
    另一项由吉利汽车牵头的超高强度钢热成形技术，自主开发了热成形超高强度钢热冲压成形前横梁，其抗拉强度为1540兆帕，屈服强度1210兆帕。断后延伸率为11%。同时，这一项目还开发了热成形超高强度钢热冲压成形B柱加强板与前门防撞梁，这些研发成果现已全部应用在吉利汽车的SX7车型上。由此技术自主建立的超高强度钢热冲压成形生产线年生产能力为50万件，可生产A柱、B柱、前横梁、车门防撞杆等零件，目前除了供应吉利汽车自身外，也开始向长安和长安福特供货。 
    以上研究成果应用的突出车型，除长安逸动、吉利SX7外，还包括一汽奔腾X80、奇瑞艾瑞泽7，以及承接技术转移的北汽、长城等公司的车型。可以说，这些车型不仅在相应的性能上有了很大的提高，而且全部取得了较好的市场销售业绩。正如张宁所说，通过联盟与相关企业的努力，全面提升了行业和企业实现了汽车轻量化的能力建设，达到了一定高度的水平，填补了我国汽车轻量化领域的多项技术空白和能力空白，带动了整车、零部件及相关工业企业能力的提升，创建了联合攻关+成果共享+知识共享的工作模式，为加快自主创新发展提供了可借鉴的思路和经验。