“目前汽車常用的基本材料有軟鋼、超剛強(qiáng)鋼、鎂合金、鋁合金等，如果以傳統(tǒng)的鋼作對(duì)比，鋁合金材料可以減重5%—10%，鎂合金可以在鋁合金基礎(chǔ)上再減15%，碳纖維則最大可以減重60%?！比涨埃L(zhǎng)安歐尚汽車研究院材料及輕量化經(jīng)理劉波表示，在汽車的牽引阻力當(dāng)中，除了空氣阻力之外，其他的阻力都與車的重量直接相關(guān)。相比其他的節(jié)能手段，輕量化技術(shù)則是目前汽車節(jié)能最現(xiàn)實(shí)也是最有效的手段之一。

增加新能源車?yán)m(xù)航

劉波指出，在汽車性能的提升方面，輕量化對(duì)提升汽車傳動(dòng)效率擁有巨大優(yōu)勢(shì)。在國(guó)家法規(guī)政策的驅(qū)動(dòng)下，輕量化也正成為未來(lái)新能源汽車發(fā)展的重要技術(shù)之一。

無(wú)論是對(duì)加速性能、動(dòng)力性或減輕能耗來(lái)說(shuō)，輕量化減重都是有效的解決方案。以汽車減重100公斤為例，如果從1500公斤減到1400公斤，汽車的加速時(shí)間可以降低0.62秒，最大爬坡度增加2.29%，續(xù)航里程增加6.28km。而從用戶體驗(yàn)的角度來(lái)說(shuō)，不論是燃油車還是電動(dòng)車，汽車減重100公斤后的成本都將比之前有所下降。

“不管是從節(jié)能還是減排的角度，汽車的輕量化都是有必要的。我司目前正在進(jìn)行電動(dòng)汽車電池殼體的研究，計(jì)劃通過(guò)碳纖維工藝使電動(dòng)汽車電池殼體減重，從而增加它的續(xù)航里程?！敝袊?guó)恒瑞有限公司首席技術(shù)官Giacomo Dal Busco表示，選擇使用碳纖維復(fù)合材料可以從質(zhì)量上達(dá)到減重35%的目的。

“從經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，新能源汽車輕量化的用戶感知比傳統(tǒng)燃油車更明顯，所以我認(rèn)為新能源汽車輕量化的意義是十分重大的，而新能源汽車動(dòng)力與車身在重量上的占比，也有巨大的潛力可以挖掘。”劉波表示。

碳纖維或成主流

“汽車怎么減重?目前來(lái)看有很多的選擇，比如鋼、高強(qiáng)鋼、塑料鋁、碳纖維等，但主要的發(fā)展方向還是集中在碳纖維和鋁之間。我認(rèn)為碳纖維復(fù)合材料與鋁相比將有更大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殇X最終的加工成型并不容易，其加工成型困難，而碳纖維如果設(shè)計(jì)得好、用得好，其成型工藝是非常簡(jiǎn)潔方便的?！焙闵窆煞荻麻L(zhǎng)錢京表示。

據(jù)了解，從上世紀(jì)80年代起，碳纖維復(fù)合材料就被運(yùn)用在飛機(jī)上，截至目前最新的機(jī)型，無(wú)論是空客A350還是波音787，其所使用的材料也基本都是碳纖維復(fù)合材料。而在汽車界，寶馬則是第一個(gè)“吃螃蟹的人”，其從2014年起就把碳纖維復(fù)合材料使用在汽車上。有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，在經(jīng)過(guò)航空將近超30年經(jīng)驗(yàn)的積累后，碳纖維復(fù)合材料從設(shè)計(jì)、材料、成型、工藝等方面來(lái)說(shuō)，都可以很好地運(yùn)用在汽車領(lǐng)域?！叭缃裨谄嚿纤褂玫奶祭w維復(fù)合材料只占了材料總用量的9.1%，將有巨大的提升空間?！卞X京透露。

“除了碳纖維復(fù)合材料，還有不少金屬材料也屬于輕量化方向，未來(lái)將會(huì)是一種共存的局面。此外，根據(jù)碳纖維不同的成型工藝，其所帶來(lái)的生產(chǎn)效率也不同，這是一個(gè)不斷探索的過(guò)程?！崩刹f(wàn)先進(jìn)材料有限公司總經(jīng)理康紅偉表示。

面對(duì)眾多的輕量化材料和問(wèn)題，車企想要通過(guò)單個(gè)零部件材料替代是很困難的，而通過(guò)平臺(tái)化的運(yùn)作，將有可能降低成本、加速量產(chǎn)?！拔艺J(rèn)為該平臺(tái)將是一系列輕量化技術(shù)方案和體系的結(jié)合，它的目的就是提高產(chǎn)品力和縮短研發(fā)周期。”此外，劉波還表示，除了平臺(tái)的建立，還需要考慮解決材料成本的問(wèn)題。“如何通過(guò)提高材料的利用率來(lái)降低成本，而不是降低原材料成本，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。”

回收可大幅度降低成本

“運(yùn)用在新能源汽車領(lǐng)域的碳纖維復(fù)合材料，首先性能要高，跟航空相比，汽車領(lǐng)域的性能要求相對(duì)低一點(diǎn)，目前的碳纖維復(fù)合材料完全可以達(dá)到要求。第二是質(zhì)量一定要可靠、穩(wěn)定，其重復(fù)性一定要好，第三是成本要低?！卞X京表示。

康紅偉認(rèn)為，目前降低綠色碳纖維成本的主要方式是降低纖維和樹脂的成本，目前樹脂成本仍有很大的下降空間。

除了從原材料下手，降低成本的另一大思路是回收?！拔覀冋J(rèn)為未來(lái)最大的碳纖維來(lái)源是現(xiàn)在正在使用的飛機(jī)碳纖維回收。此前我們做過(guò)一些實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)回收的纖維不但成本低，性能也不錯(cuò)。從性能的角度來(lái)說(shuō)，不管是拉伸強(qiáng)度還是模量，回收的纖維都符合汽車行業(yè)的需求。所以我們認(rèn)為未來(lái)飛機(jī)壽命到期以后，將會(huì)成為非常好的低成本碳纖維來(lái)源?！卞X京指出，目前關(guān)于回收的辦法正在積極探索中，未來(lái)是否會(huì)在中國(guó)設(shè)立回收工廠也已在其考慮范圍之內(nèi)。