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,它也體現(xiàn)在吉利汽車的使命上“造最安全、最環(huán)保、最節(jié)能的好車,讓吉利汽車走遍世界”,其中節(jié)能、環(huán)保離不開輕量化。在當(dāng)前能源短缺及環(huán)境污染的背景下,汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。
汽車的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)型、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。實(shí)驗(yàn)證明,若汽車整備質(zhì)量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽車整備質(zhì)量每減少100kg,百公里油耗可降低0.3~0.6升。
在當(dāng)前愈加嚴(yán)苛的油耗法規(guī)下,通過輕量化降低油耗是最佳方法之一。并且,輕量化是提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。整備質(zhì)量越輕,制動(dòng)距離越小,緊急情況下采取主動(dòng)安全措施的反應(yīng)時(shí)間也就越長。國際鋁業(yè)協(xié)會(huì)的研究結(jié)果表明:汽車的整備質(zhì)量減少10%,制動(dòng)距離可減少5%,轉(zhuǎn)向力減小6%。因此可提升汽車的操縱穩(wěn)定性及行駛穩(wěn)定性,從而提升汽車在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
整備質(zhì)量降低帶來的油耗和CO2排放的影響
從吉利的造車使命就可以看出,吉利汽車非常重視輕量化,吉利汽車輕量化團(tuán)隊(duì)自2013年開始組建,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成組織架構(gòu)完整、開發(fā)流程清晰、分工明確的一個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在有30余人,負(fù)責(zé)吉利所有車型的重量管理以及輕量化技術(shù)推進(jìn)工作。
吉利輕量化團(tuán)隊(duì)組織架構(gòu)
吉利輕量化技術(shù)在整車開發(fā)中的應(yīng)用流程
1.項(xiàng)目
目前輕量化團(tuán)隊(duì)參與吉利30多個(gè)整車項(xiàng)目的開發(fā),從2014年至今,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)減重800kg。
吉利輕量化工作成果
吉利Sedan B-2車型減重示意圖
2.技術(shù)
2.1 - 高剛薄壁技術(shù)應(yīng)用
目前吉利所有項(xiàng)目都采用薄壁化保險(xiǎn)杠,采用高性能材料,在保證保險(xiǎn)杠剛性的條件下,將前后保險(xiǎn)杠壁厚降到2.5mm,實(shí)現(xiàn)單車減重約1kg。
薄壁高剛保險(xiǎn)杠
2.2 - 鋁合金材料應(yīng)用
已經(jīng)在吉利B級(jí)車博瑞上采用鋁合金前橫梁,鋁合金橫梁相比高強(qiáng)鋼滾壓前橫梁減重2~3kg,并且有更好的碰撞吸能效果,鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)也正用于博瑞換代車型上,減重60%,降低簧下質(zhì)量,提高整車操穩(wěn)性。根據(jù)規(guī)劃鋁合金技術(shù)后續(xù)還將用于更多車身和底盤件上。
鋁合金材料應(yīng)用
2.3- 高強(qiáng)度鋼應(yīng)用
高強(qiáng)鋼已經(jīng)在吉利車型上大量應(yīng)用,如博瑞相比吉利老款車型,普通鋼應(yīng)用從49%下降到42%,其中熱成型鋼應(yīng)用比例高達(dá)8%。
鋁合金材料應(yīng)用
2.4- 以塑代鋼應(yīng)用
吉利博瑞、帝豪GS等新上市車型和正在開發(fā)的車型均已采用塑料前端模塊,高度集成化設(shè)計(jì),提高設(shè)計(jì)自由度和裝配精度,實(shí)現(xiàn)減重30%~40%。
塑料前端模塊
PP整體注塑電池托架已經(jīng)應(yīng)用于帝豪GS等車型,減重約1kg,并在后續(xù)開發(fā)車型中大量推廣應(yīng)用。
PP電池托架
吉利博越開發(fā)的GMT后橫梁,重量僅2kg,相比金屬方案減重51%,該技術(shù)還應(yīng)用于新帝豪EC7和其他正在開發(fā)的車型。
2.5- 熱成型、輥壓成型等工藝應(yīng)用
目前吉利車型上的熱成型工藝主要應(yīng)用于中柱、上邊梁、門檻加強(qiáng)板、縱梁后段內(nèi)加強(qiáng)梁、頂蓋橫梁、前地板下中縱梁等車身零部件上,如博瑞已經(jīng)應(yīng)用11個(gè)熱成型件。
博瑞熱成型應(yīng)用
輥壓成形因成本低,生產(chǎn)效率高,適用于高強(qiáng)度鋼的成形,目前在吉利帝豪系列、小型SUV及MPV上都應(yīng)用輥壓成型技術(shù)的前防撞梁和門檻梁,相比普通高強(qiáng)鋼方案減重20%。
吉利輥壓成型技術(shù)應(yīng)用
2.6- 輕質(zhì)材料應(yīng)用
博越采用的頂蓋裝飾板克重750g/㎡輕質(zhì)PU復(fù)合板,該復(fù)合板從PU泡棉、膠質(zhì)層、玻纖、膠膜多個(gè)方面改良,滿足NVH性能、VOC性能及成形性要求的同時(shí),實(shí)現(xiàn)20%減重。
吉利輕質(zhì)材料應(yīng)用
3.吉利汽車輕量化目標(biāo)規(guī)劃
吉利汽車未來十年輕量化水平在自主品牌中處于領(lǐng)先地位,與合資及進(jìn)口品牌位于同一水平或者小幅超越。以此為前提,設(shè)定吉利汽車各平臺(tái)輕量化未來十年發(fā)展目標(biāo)。
吉利汽車未來十年輕量化目標(biāo)
4.吉利汽車輕量化路線規(guī)劃
為實(shí)現(xiàn)各平臺(tái)未來10年輕量化目標(biāo),制定如下輕量化技術(shù)路線規(guī)劃。
吉利汽車輕量化技術(shù)路線圖
汽車的輕量化研發(fā)過程是一個(gè)長期的不斷改善的過程,吉利汽車的輕量化雖然在這兩年來取得了長足的進(jìn)步,但距離達(dá)成目標(biāo)還有很長的一段距離。輕量化不僅僅是吉利汽車自己的努力,還要尋找有創(chuàng)新能力、有實(shí)力的供應(yīng)商合作伙伴,達(dá)成戰(zhàn)略聯(lián)盟,鑒定吉利戰(zhàn)略目標(biāo),提升產(chǎn)品品質(zhì),大力發(fā)展新能源汽車。
因此今后的輕量化要按階段目標(biāo)實(shí)現(xiàn),前五年通過新型材料的應(yīng)用,快速實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo),后五年就要從技術(shù)創(chuàng)新去突破,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的正向研發(fā)設(shè)計(jì)過程。在此過程中,將輕量化意識(shí)注入到設(shè)計(jì)工程師的思維中,培養(yǎng)研發(fā)人員不斷通過技術(shù)創(chuàng)新改善產(chǎn)品輕量化設(shè)計(jì)的意識(shí),汽車輕量化才能持續(xù)的推進(jìn)。