技術(shù)創(chuàng)新，始終是推動(dòng)新能源汽車發(fā)展的核心引擎。當(dāng)前，以整車技術(shù)為依托、三電核心技術(shù)為牽引的新能源汽車核心技術(shù)體系，正全面朝著智能化、網(wǎng)聯(lián)化邁進(jìn)，緊密圍繞安全、續(xù)航、充電、動(dòng)力、體驗(yàn)等消費(fèi)核心需求，正推動(dòng)新能源汽車快速向前，既解決產(chǎn)品當(dāng)前存在的問題，也引領(lǐng)產(chǎn)品的前瞻性發(fā)展，助推汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型與汽車社會(huì)的變革。
一、輕量化
汽車整備質(zhì)量的大小對(duì)于汽車的能耗起著重要作用，汽車的質(zhì)量會(huì)影響汽車的滾動(dòng)阻力、坡度阻力和加速阻力，這些阻力都會(huì)影響能耗。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于傳統(tǒng)燃油汽車，汽車整備質(zhì)量每減少100kg，每百公里可節(jié)約0.3-0.6L燃油；對(duì)于新能源汽車，整車質(zhì)量每減少100kg，續(xù)航里程可提高6%-11%。能耗已經(jīng)成為新能源汽車發(fā)展目前面臨的關(guān)鍵指標(biāo)之一，輕量化是優(yōu)化新能源汽車能耗水平的重要措施之一，目前受到廣泛關(guān)注，行業(yè)和企業(yè)紛紛加大投入。
車身的輕量化，就是在保證汽車的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，主要途徑包括：1. 采用輕量化材料，如高強(qiáng)鋼、鋁合金、鎂合金、工程塑料、玻璃纖維或碳纖維復(fù)合材料等；2、輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如計(jì)算機(jī)有限元分析、局部加強(qiáng)設(shè)計(jì)等；3.輕量化生產(chǎn)工藝。其中，當(dāng)前主要車身輕量化措施是采用輕量化材料。
作為傳統(tǒng)材料，普通鋼鐵材料在汽車上占有統(tǒng)治地位，但高強(qiáng)鋼、鋁、鎂合金，碳纖維等材料與普通鋼鐵材料相比具有天然的優(yōu)勢(shì)。
材料 | 特性與優(yōu)勢(shì) |
高強(qiáng)鋼 | 在碰撞性能、制造成本方面較鋁、鎂合金具有明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠在降低汽車整備質(zhì)量的基礎(chǔ)上有效控制造車成本。 |
鋁合金 | 兼具易成形、比強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)勢(shì)，采用鋁合金制造的汽車零件，與傳統(tǒng)鋼鐵材料相比，可減重30%-50%。 |
鎂合金 | 減重效果更加明顯，最高可達(dá)70%，但鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，存在質(zhì)量不穩(wěn)定、價(jià)格昂貴且不耐腐蝕等不利因素，制約了其在汽車上的大規(guī)模應(yīng)用。 |
碳纖維復(fù)合材料 | 密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)秀特性，是未來汽車材料的主要發(fā)展方向。 |
汽車輕量化的發(fā)展需要汽車零部件材料的整體協(xié)同升級(jí)，高強(qiáng)鋼較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)依然會(huì)占據(jù)較大的比例，隨著工藝的升級(jí)，比如熱成形工藝的推廣，高強(qiáng)鋼仍舊值得關(guān)注。目前鋁合金材料的應(yīng)用主要集中在車身、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪四個(gè)系統(tǒng)，涉及的零件包括：車身結(jié)構(gòu)件、車身覆蓋件、車門、底盤支架、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋、輪轂等。新能源汽車領(lǐng)域，鋁合金車身目前也已部分實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。特斯拉、捷豹、蔚來、奇瑞等均有相關(guān)產(chǎn)品推出。目前鎂合金發(fā)展最快是美國(guó)三大汽車公司，某些車型上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單車使用20-40kg鎂合金的水平，而歐洲和日本也在加快鎂合金在汽車零件上的應(yīng)用。碳纖維復(fù)合材料在車身上的應(yīng)用目前還較少，寶馬公司在汽車行業(yè)內(nèi)的先行者，2014年量產(chǎn)上市的i3和i8系列純電動(dòng)汽車成功地應(yīng)用了碳纖維復(fù)合材料。
中國(guó)汽車輕量化起步較晚，目前我國(guó)鋁合金、鎂合金、碳纖維等材料在車身上的運(yùn)用落后于歐美日等汽車大國(guó)，提升空間很大。新能源汽車作為汽車產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要承載，輕量化是大勢(shì)所趨，未來在先進(jìn)輕量化車身材料的助推下，新能源汽車有望在能耗、動(dòng)力、安全性等方面實(shí)現(xiàn)新的突破。
新能源汽車的創(chuàng)新技術(shù)遠(yuǎn)不止以上所述。新能源汽車作為融合汽車、能源、信息通信、軟件、大數(shù)據(jù)、人工智能等多領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)的集大成者，技術(shù)是其生命力。技術(shù)創(chuàng)新，包括原始技術(shù)創(chuàng)新和集成技術(shù)創(chuàng)新，其根本，仍來源于消費(fèi)需求。未來，圍繞消費(fèi)核心需求，基于安全、續(xù)航、充電、動(dòng)力、智能、體驗(yàn)等多個(gè)維度，新能源汽車的技術(shù)將不斷進(jìn)化，推動(dòng)行業(yè)快速向前。
（本文摘自由中國(guó)汽研、汽車之家及CEVE規(guī)程聯(lián)合出版的《2019中國(guó)汽車技術(shù)發(fā)展與消費(fèi)者洞察研究報(bào)告 新能源汽車篇》一書）
