中德汽車(chē)輕量化聯(lián)合研發(fā)中心總協(xié)調(diào)人、同濟(jì)大學(xué)教授莫凡日前在不倫瑞克對(duì)記者表示，在沒(méi)有成熟的基礎(chǔ)設(shè)施，沒(méi)有足夠快的充電方式等條件下，目前電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸是續(xù)航能力問(wèn)題，而輕量化能顯著提高電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力，汽車(chē)企業(yè)已對(duì)此廣泛重視。
近日在德國(guó)東部召開(kāi)的2015不倫瑞克全德華人汽車(chē)論壇上，莫凡向記者介紹了電動(dòng)車(chē)輕量化的一些特點(diǎn)和趨勢(shì)。他指出，輕量化是一種共性技術(shù)，能廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、汽車(chē)、機(jī)器人等領(lǐng)域?！熬推?chē)領(lǐng)域而言，純電動(dòng)車(chē)實(shí)現(xiàn)500公里以上的續(xù)航能力，勢(shì)必要走輕量化路線(xiàn)。保時(shí)捷在今年法蘭克福車(chē)展上發(fā)布的純電動(dòng)概念車(chē)MissionE就是一例”。
莫凡認(rèn)為，中國(guó)車(chē)企在輕量化方面可重點(diǎn)關(guān)注鎂合金?！版V合金比鋁合金輕三分之一，中國(guó)鎂資源儲(chǔ)量豐富，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮蟆薄?br /> 他還透露，中德兩國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)計(jì)劃在德累斯頓籌建汽車(chē)輕量化聯(lián)合研發(fā)中心，將具備從科研到產(chǎn)業(yè)化的整體能力，有望成為中德科技合作的新亮點(diǎn)。
莫凡向記者介紹，當(dāng)前汽車(chē)輕量化的技術(shù)方式主要有3種：一是結(jié)構(gòu)部件以金屬為主，利用碳纖維及復(fù)合材料加強(qiáng)，可減重10%至20%，這種技術(shù)已被很多車(chē)企采用，也是傳統(tǒng)燃油車(chē)輕量化的主要方法。
二是車(chē)體上部采用碳纖維等復(fù)合材料，底盤(pán)為鋁合金結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)可使復(fù)合材料在全車(chē)用料中的所占比例接近50%，減重效果達(dá)30%。寶馬首款電動(dòng)車(chē)已采用這一技術(shù)。
三是采用金屬?gòu)?fù)合材料等多種材料組合，復(fù)合材料用料比例更高，減重效果可達(dá)50%，代表車(chē)型是德累斯頓工業(yè)大學(xué)輕量化及材料技術(shù)研究所、德國(guó)薩克森州輕量化中心和蒂森－克虜伯公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的超輕結(jié)構(gòu)四座電動(dòng)轎車(chē)InEco。
莫凡告訴記者，汽車(chē)輕量化不僅是車(chē)身的輕量化，還包含傳動(dòng)設(shè)備、電池等。例如增加單位體積的電池容量以實(shí)現(xiàn)輕量化，目前對(duì)這一技術(shù)已能工程化。InEco電動(dòng)車(chē)的復(fù)合材料用料比例達(dá)到57%，傳動(dòng)和電池系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了輕量化，該車(chē)的全壽命期可節(jié)能28%，同時(shí)帶來(lái)的是生產(chǎn)線(xiàn)的深度創(chuàng)新。
莫凡說(shuō)，輕量化與新材料密不可分，電動(dòng)車(chē)輕量化未來(lái)主要涉及5大材料：碳纖維加強(qiáng)的熱塑性材料、高強(qiáng)度鋼、碳纖維加強(qiáng)的熱固性材料、鋁合金、鎂合金。對(duì)這些材料的使用，應(yīng)從成本、與金屬的連接、修復(fù)及回收等方面進(jìn)行綜合考量。其中，高強(qiáng)度鋼目前的性?xún)r(jià)比最高。
“從貼近市場(chǎng)的角度出發(fā)，高強(qiáng)度鋼是十分理想的，輕量化不宜一味追求材料‘高大上’，成本過(guò)高帶來(lái)的結(jié)果是難以推廣應(yīng)用?！蹦舱f(shuō)。










在減重方面，高強(qiáng)度鋼相比鋼材可以減重5-25%，鋁合金相比鋼材可以減重40%，多向碳纖維相比鋁合金可以減重20%，如果是單向碳纖維相比鋁合金可以減重60%！