意在节能减排“被误解”的汽车轻量化

进入6月,一股“汽车轻量化”的巨浪扑向中国。先是有媒体报道一款命名为Urbee 2的3D打印塑料汽车面世,接着德国第一大钢铁出产商蒂森克虏伯集团将其针对汽车轻量化的解决方案InCar项目引入中国。6月6日,我国相关钢材企业也宣布正式进军汽车轮毂轻量化行业。一时间,汽车轻量化成为坊间热点关注的问题。

提及汽车轻量化,最近的媒体报道里不是全铝车身就是塑料代替金属这样的高端技术,是否只有这些高端技术的运用才能称为轻量化?汽车轻量化的意义究竟在哪儿?国内车企在这一领域又该有何作为?

“被逼的”汽车轻量化

“在当前新能源汽车尚未发展成熟的当下,汽车轻量化是节能减排最现实的选择。”6月8日,本特勒投资(中国)有限公司车体结构和底盘技术总监王辉在接受记者采访时表示。

实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%,碳排放可以降低0.3%-0.5%。当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为车企应对各国政府节能减排政策的重要途径。

资料显示,欧盟从2013年7月起限制卡车二氧化碳排放量,达到每公里排放175克的水平,到2020年每公里排放量降至135克。欧盟目前实施的标准是卡车二氧化碳每公里排放量为230克。

日本汽车企业也一向把轻量化列为汽车整体设计中一项非常重要的指导纲领。根据规定,日本的车主购车后,要按期缴纳汽车重量税、汽车税等。这些税费与车体重量和排气量大小有关,车身越重,排气量越大,缴的钱越多。比如重量税,使用时间长、车体重的豪华车尾气排放量较大,差不多每年要交8万日元(约合6000元人民币),而新的微型车仅需要交1.2万日元,两者相差6倍多。

相比之下,中国汽车业也正在面临一场源自于节能减排压力的行业变革。近几年,中国政府出台了一系列的节能减排措施,例如积极鼓励新能源汽车的发展、限制车企平均油耗等等。

王辉向记者解释说:“提起汽车轻量化,很多人自然而然地联想到奥迪的全铝车身以及福特的微孔泡沫塑料。然而在当今汽车时代,轻量化已经用于汽车的各个部位,而且使用的范围和技术并没有想象中的那样“高端”。

不神秘

“汽车轻量化技术分别是结构和材料轻量化。但是一些先进的技术真正用于普通家用汽车的并不多。”国际汽车轻量化龙头企业巴斯夫股份公司负责人田丽君向记者介绍说,目前,大多数企业在汽车轻量化中主要是用高密度钢板合金金属作为汽车车身和底盘的材料。

据了解,国际各大车企目前都在大力研发汽车轻量化技术,其中以德系车企技术最为成熟。例如大众公司使用的MQB平台让高尔夫减重100千克,油耗降低23%;奥迪利用塑料圆簧减轻车重、使用全铝车身等等,都在大力研发车身轻量化的技术。

王辉向记者指出:“很多人一提起汽车轻量化都在提全铝车身、塑料代替金属等,这些技术确实可以实现。甚至媒体最近热炒的‘汽车未来塑料化,3D打印汽车等’,这些技术实施起来并不难,但是考虑到成本问题,目前真正实惠的方式还是使用‘合金’。”

美国咨询公司Frost & Sullivan2012年发布报告称,轻量化汽车金属材料市场在2010年的收入为206.981亿美元,产量高达1030万公吨。该公司预计,汽车金属材料市场将以16.4%的复合年增长率发展并在2017年增长至598.056亿美元。也就是说,无论是从价值还是用量而言,合金金属材料在汽车的使用方面都始终保持领先地位,相比之下,“塑料替代金属”等先进材料由于成本的问题就目前来看普及率还很低。

在采访中多位专家还表示,相比国外,中国车企目前在发展汽车轻量化技术方面并不乐观。

国内企业程度几何?

查阅资料记者发现,我国政府对于国产汽车轻量化目标是2013年目标车型中的燃油轿车减重5%-8%、混合动力客车减重10%;同时,要攻克7项技术,建立设计和评价方法,包括高强度钢零件的先进成型技术、纤维增强塑料的模块设计和应用技术、形变铝合金的开发和制造、多目标轻量化技术的集成应用和共性技术平台建设等。

但数据显示,我国汽车轻量化的目标完成得并不理想。据卓创咨询分析,2011年,中国每辆汽车平均消耗汽油或柴油2.15吨/年,远高于欧盟的1.5吨、日本的1.1吨,中国车用燃油占燃油总消耗量的近55%,而石油的进品依赖度已超过55%,已经超过美国,能源安全问题压力巨大。我国汽车平均百公里油耗远高于国外,汽车轻量化效果也远低于国外。

“在中国车企目前车辆技术还没有达到国际标准的当下,像汽车轻量化这样的技术更难以掌握。”6月9日,清华大学汽车学院教授宋健向记者指出,汽车轻量化首先需要掌握汽车的核心技术,在此基础上才能加以改进,“中国车企的一些零部件现在还需要外采,更不要提去减轻车辆的自重,以此达到节能减排的效果”。

对于这一说法,王辉并不完全认同:“汽车轻量化技术有难有易,中国没有必要直接以‘塑料替代金属’。首先可以用高密度钢板等合金金属材料来替代传统汽车用钢,同时尝试从汽车结构上来达到车体轻量化效果。在这方面,一些高端的自主品牌厂商已经开始尝试开发使用。”但他也同时承认,由于没有掌握核心技术需要外采,所以成本相较合资企业来说较高。“中国汽车轻量化的难题是首先要迈出的第一步,就现在来看,这一步伐太慢。”

北方工业大学汽车技术与产业发展研究学者郭硕文接受媒体采访时也表示,汽车企业对汽车轻量化关注度明显不够,尤其是国产品牌。如果持续下去,汽车企业将会失去一次技术跨越的绝好机会。

 
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