汽车新材料及相关技术的前景与挑战
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汽车制造业的挑战及创新发展方向一、引言随着经济全球化的不断推进和技术的飞速发展,汽车制造业作为重要的支柱产业,在全球范围内扮演着重要角色。
然而,随之而来的是日益激烈的竞争和各种挑战。
本文将探讨汽车制造业面临的挑战,并提出相应的创新发展方向。
二、挑战分析1. 环保压力:随着环境问题日益凸显,汽车工业日益受到环保压力。
尤其是传统内燃机车辆所排放出来的废气对环境和人类健康带来巨大威胁。
2. 新兴科技:新能源技术、智能网联技术等新兴科技迅猛发展,使得传统汽车公司需不断更新自身技术以适应市场需求。
3. 市场竞争:整体市场竞争激烈,国际品牌企业与中国本土品牌企业之间实现了构成了良性发展。
三、创新发展方向1. 电动化:由于环保压力增加和新能源技术的发展,电动汽车成为了行业转型升级的关键方向。
在未来几年内,电动汽车市场将迎来爆发式增长。
2. 智能化:智能网联技术正在改变传统汽车制造业的格局。
制造商需要加强对智能化技术的研发,并与其他领域进行跨界合作,实现产品创新和升级。
3. 共享化:共享经济迅速崛起,整个汽车行业也开始涌现出许多新型共享汽车企业。
传统汽车制造商可以通过与共享企业合作或自行设立共享品牌来打开新的市场。
4. 轻量化:轻量化是未来汽车制造业发展的必然趋势。
采用新材料、新工艺和先进制造技术,降低车辆重量,提高燃油效率,并减少对环境的影响。
5. 新兴市场:中国等新兴市场具有巨大潜力,而且政府还出台了一系列鼓励政策以推动其发展。
因此,积极拓展这些市场将带来更多机会。
四、创新案例1. 特斯拉:特斯拉是世界上最著名的电动汽车制造商之一,其凭借独特的创新技术和先进设计成为行业典范。
通过打造高端品牌形象和引领电动化趋势,特斯拉在市场中取得了巨大成功。
2. 图森未来:图森未来是中国新型汽车制造企业,专注于自动驾驶技术的研究与开发。
他们致力于提供无人驾驶解决方案,并正在与多个城市开展合作试点项目。
3. 共享汽车:像美团、滴滴这样的共享经济巨头也逐渐涉足共享汽车领域。
我国汽车材料的应用及未来发展趋势1. 引言1.1 我国汽车材料的重要性1. 提高汽车的安全性能:汽车材料的选择直接影响到汽车的安全性能。
优质的汽车材料可以提高汽车的抗冲击性能、抗腐蚀性能和抗疲劳性能,从而保障车辆在行驶过程中的安全。
2. 优化汽车的性能与品质:不同种类的汽车材料具有不同的物理和化学性能,可以针对汽车设计的需要选择最适合的材料,以优化汽车的整体性能和品质。
3. 减轻汽车的重量:近年来,汽车轻量化已成为汽车制造行业的发展趋势。
采用轻量化材料可以降低汽车的整体重量,减少燃料消耗和排放,同时提高汽车的动力性能和经济性。
4. 推动材料工业的发展:汽车材料的需求驱动着我国材料工业的发展,促进了新型材料的研发和产业化,提高了材料产业的技术水平和竞争力。
我国汽车材料的选择和应用对于汽车制造行业的发展和提升具有重要意义,同时也对我国材料工业的发展起到了积极的推动作用。
1.2 汽车材料在汽车制造中的应用汽车制造中禤丰富多样,根据不同部位的功能需求、性能要求和安全标准,使用了各种不同的材料。
在汽车制造中,金属材料是最为常见和重要的材料之一。
汽车的车身骨架、发动机、悬挂系统等部件通常都采用金属材料制造,如钢铁、铝合金等。
这些金属材料具有优良的强度、刚度、导热性和耐久性,能够满足汽车在运行过程中的各种力学、热学和化学需求。
塑料材料在汽车制造中也扮演着重要角色。
塑料材料通常用于制造汽车的内饰、车身外部部件、隔音隔热材料等。
相比于金属材料,塑料材料具有更轻、易加工、隔热、耐腐蚀等特点,能够降低汽车的整体重量,提高燃油经济性和行驶性能。
复合材料在汽车制造中也得到越来越广泛的应用。
复合材料通常是由两种或两种以上的不同材料在一定比例下结合而成,具有优良的强度、刚度和轻量化特点,能够满足汽车在结构设计和性能需求上的多样化要求。
复合材料被广泛应用于汽车的车身、碳纤维材料制动系统、车顶等部件,以提高汽车的整体性能和安全性。
铝合金在新能源汽车工业的应用现状及展望一、铝合金材料特性铝合金是一种轻质、高强度、耐腐蚀的金属材料,具有优良的导电性和导热性。
其密度仅为钢的1/3,但是其抗拉强度与屈服强度却与钢相当。
此外,铝合金还具有良好的塑性和加工性能,易于进行铸造、挤压、轧制、拉伸等加工工艺,可以满足各种复杂形状的加工需求。
二、铝合金在新能源汽车中的应用领域1.车身结构:铝合金是制造汽车车身的主要材料之一,其轻质、高强度、耐腐蚀的特性使得车身结构更加紧凑、轻量化,提高了汽车的燃油经济性和动力性能。
2.底盘部件:铝合金在新能源汽车的底盘部件中也有广泛应用,如悬挂系统、转向系统、制动系统等,可以减轻底盘重量,提高车辆操控性能。
3.动力系统:铝合金在新能源汽车的动力系统中应用广泛,如发动机、变速器、电机等,能够提高动力系统的效率和性能,同时也能实现轻量化。
4.电气系统:铝合金在新能源汽车的电气系统中也有广泛应用,如电缆、电线等,具有良好的导电性和导热性。
三、铝合金在新能源汽车中的优势1.轻量化:铝合金的轻量化特性可以显著降低汽车整备质量,从而提高汽车的燃油经济性和动力性能。
2.耐腐蚀性:铝合金具有良好的耐腐蚀性,可以延长汽车的使用寿命。
3.节能环保:铝合金的应用可以减少对钢铁材料的依赖,降低对环境的污染。
4.高效能:铝合金可以减少车辆零部件的重量,从而提高车辆的动力性能和燃油经济性。
四、技术挑战与解决方案虽然铝合金在新能源汽车工业中有广泛的应用前景,但也存在一些技术挑战。
例如,铝合金的焊接性能较差,容易出现焊接裂纹;另外,铝合金的防腐性能也需要进一步提高。
针对这些问题,可以采取以下解决方案:1.改进焊接工艺:通过改进焊接工艺和材料配方,提高铝合金的焊接性能和接头的强度。
2.加强表面处理:通过加强表面处理和涂层保护,提高铝合金的防腐性能和耐久性。
3.优化材料配方:通过优化铝合金的材料配方和加入合金元素,提高铝合金的综合性能和适用范围。
汽车轻量化技术的前景与挑战研究近年来,汽车轻量化技术因其能够提高燃油效率、减少二氧化碳排放和提升汽车性能而备受关注。
随着环保意识的增强和对能源可持续性的追求,汽车制造商和研究机构们都投入了大量的资源和精力来研发和应用新的轻量化材料和技术。
然而,这一领域仍然面临着许多挑战。
首先,汽车轻量化技术的前景在于其对燃油效率和环境保护的积极影响。
轻量化可以减少汽车的整体重量,从而降低燃油消耗量。
这对于实现更高的燃油效率和减少尾气排放至关重要,以应对日益严峻的能源和环保压力。
同时,轻量化材料的应用还可以提升汽车的动力性能和操控性能,使得车辆更为灵活和高效。
其次,轻量化技术的前景还在于其对新能源汽车的推进。
随着电动车辆的普及和技术的进步,轻量化对于提升电动车辆的续航里程至关重要。
减少车辆的重量可以降低电池消耗的能量,从而延长电动车辆的续航里程,提升电动车辆的可行性和市场竞争力。
然而,汽车轻量化技术仍然面临着一些挑战。
首先是轻量化技术与安全性的平衡。
汽车是人们生活中必不可少的交通工具,其安全性是汽车设计和制造的首要考虑因素。
尽管使用轻量化材料可以降低整车重量,但过度轻量化可能会影响车辆的结构强度和抗冲击性能,从而降低行车安全性。
因此,开发更高强度、高韧性和经济高效的轻量化材料是面临的首要挑战之一。
其次是轻量化技术的成本和生产工艺问题。
虽然轻量化材料在降低汽车重量方面具有优势,但其成本相对较高。
例如,一些先进的轻量化材料如碳纤维复合材料在研发和生产方面都存在较高的成本。
此外,新材料的应用还需要相应的生产工艺和设备支持,这也将增加制造成本。
因此,如何降低轻量化技术的成本并提高生产效率是一个重要的课题。
另外,轻量化技术还面临着可持续性和环境友好性的挑战。
尽管轻量化可以提高汽车的燃油效率和减少尾气排放,但一些轻量化材料的生产和废弃可能会对环境造成负面影响。
例如,某些金属合金的提取和加工会消耗大量的能源和水资源,并产生大量的废水和废气。
新能源汽车发展中的挑战与技术创新一、新能源汽车发展的背景和现状近年来,全球范围内对环境保护与可持续发展的需求日益增加,新能源汽车作为清洁能源利用和低碳交通方式的代表,在全球范围内得到了广泛关注和重视。
随着技术的不断进步和政策的扶持,新能源汽车行业取得了长足发展。
然而,与此同时,新能源汽车在面临诸多挑战的同时也需要技术创新来应对。
二、技术创新带来的挑战1. 能源存储与管理:新能源汽车离不开高效的电池系统及充电设施。
目前,电池系统在能量密度、稳定性、成本等方面还存在一定局限性,需要不断进行技术突破来提高其续航里程和快速充电能力。
2. 充电基础设施建设:相比传统内燃机车辆,新能源汽车需要更为便捷和智能化的充电设施支持。
因此,在全国范围内加大充电基础设施建设力度以及提高充电效率等方面仍需不断改进。
3. 材料和技术:新能源汽车所需的材料和技术创新是实现其规模化发展的关键。
例如,需要研发更高能量密度的电池材料、轻量化材料等,以提高新能源汽车的续航里程和安全性。
4. 综合整车控制技术:为了提升新能源汽车的性能和驾乘体验,综合整车控制技术至关重要。
通过智能化系统实现对电机、电池、电控等各个部件的精确控制,可以提高动力输出效率、降低能耗等。
三、面对挑战的技术创新1. 高性能电池技术创新:目前,锂离子电池是主要应用于新能源汽车上的电池系统,但仍存在容量限制和充放电速度不足等问题。
为此,需要推进磷酸铁锂、固态电池等更加先进的电池技术研究,并积极开展超级电容器等其他储能形式方面的创新研究。
2. 快速充电和智能充电设备研发:针对充电基础设施建设中的问题,需要突破传统慢充电模式,加快快速充电技术的发展。
同时,在智能充电设备方面,可以开展充电桩与智能网联技术结合的创新研究,提高充电效率和用户体验。
3. 新材料与轻量化技术应用:通过推进新材料的研究和应用,如碳纤维、镁合金等,在减轻整车重量的同时提升车辆的结构强度和安全性。
此外,还可以通过优化设计、模拟仿真等方法,降低整车系统能耗。
2024汽车零部件行业发展前景在当今社会,汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具之一。
随着技术的不断升级和社会的快速发展,汽车零部件行业也在不断迎来新的机遇和挑战。
本文将从市场需求、技术创新、产业政策等方面探讨2024年汽车零部件行业的发展前景。
市场需求突破增长瓶颈2024年,随着全球汽车市场的持续增长,汽车零部件的需求也呈现出快速增长的趋势。
在全球化和经济一体化的背景下,越来越多的汽车制造商将加大对高质量零部件的需求,这将进一步推动汽车零部件行业的发展。
另外,随着人们对汽车安全、舒适性、智能化的需求不断提升,汽车零部件行业也将朝着高端化、智能化的方向发展。
这将促使汽车零部件行业加大对新材料、新技术的研发和创新,以满足市场需求,并推动行业向高质量、高附加值的方向发展。
技术创新提升企业竞争力2024年,随着科技的快速发展,汽车零部件行业也将加快技术创新的步伐。
智能化、绿色化、轻量化等成为汽车零部件行业的发展趋势,企业将更加注重研发创新,提升产品性能和质量。
其中,智能化技术将对汽车零部件行业的发展产生深远影响。
智能传感器、自动驾驶技术、智能化控制系统等将逐渐成为汽车零部件的核心竞争力。
因此,企业需要加大对人工智能、物联网、大数据等新一代技术的研发和应用,以提高产品的智能化水平和竞争力。
同时,环保要求的提升也将成为驱动汽车零部件行业技术创新的重要因素。
发展新能源汽车、推广电动汽车等将促使汽车零部件行业加大对轻量化、高效化材料的应用和研发,以降低能耗、减少排放,推动行业向绿色化方向转型。
产业政策引导行业健康发展2024年,随着汽车零部件行业的发展规模逐渐扩大,政府也将出台一系列支持政策,引导行业健康发展。
促进科技创新、鼓励企业加大研发投入、加强知识产权保护、推动技术成果转化等都将成为未来政策的重点方向。
另外,政府还将加大对行业标准的制定和推广力度,规范市场秩序,提升企业间的竞争力,推动行业向更高水平发展。
汽车零部件行业的发展现状与前景随着全球汽车行业的高速发展,汽车零部件行业成为了乘用车生产的重要组成部分。
本文将介绍汽车零部件行业的发展现状以及未来的前景,并分析其中的机遇与挑战。
一、发展现状1.全球汽车零部件行业的发展全球汽车零部件行业是一个庞大的产业链,涉及到引擎、制动系统、悬挂系统、电子设备等多个方面。
近年来,随着新能源汽车和智能汽车的兴起,汽车零部件行业进入了一个高速发展期。
全球市场上涌现出了许多具有核心技术和竞争优势的零部件企业。
2.中国汽车零部件行业的崛起中国作为世界最大的汽车消费市场,汽车零部件行业迅速崛起。
中国的汽车零部件企业经过多年发展,技术实力和生产能力得到了显著提升。
中国零部件企业在国内外市场上拥有广阔的发展空间。
3.技术革新的推动科技创新是推动汽车零部件行业发展的关键因素。
随着技术的不断进步,新材料、智能制造、新能源等方面的创新成果为汽车零部件行业注入了新的动力。
科技创新将进一步提升汽车零部件的品质和性能,满足消费者对汽车的不断提升的需求。
二、前景展望1.新能源汽车的快速发展随着全球对环境问题的重视和新能源汽车政策的扶持,新能源汽车市场逐渐兴起。
新能源汽车零部件的发展将面临新的机遇,例如电池、电机及电控系统。
预计未来几年内,新能源汽车市场将迎来爆发式增长,为汽车零部件行业带来巨大的商机。
2.智能汽车的普及随着科技的进步,智能汽车的普及已成为不可逆转的趋势。
智能汽车零部件如自动驾驶控制系统、车载智能娱乐系统等将成为市场的主导。
与传统汽车相比,智能汽车的需求更高,这为汽车零部件行业创造了更多的发展机会。
3.国际竞争的加剧全球汽车零部件行业的竞争日益激烈。
国外的优秀零部件企业在技术、品牌和销售网络方面具有明显优势,对中国企业构成了一定的挑战。
中国汽车零部件企业需要加大技术研发力度,提高产品质量和竞争力,以在国际市场上取得更大份额。
4.环保要求的加大全球对环境保护的呼声日益高涨,汽车行业也面临越来越高的环保要求。
我国汽车材料的应用及未来发展趋势【摘要】我国汽车材料在汽车制造中扮演着至关重要的角色,不断推动着汽车产业的发展。
本文首先介绍了汽车材料的种类与应用,包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
随后分析了我国汽车材料的发展现状,指出我国在汽车材料领域取得了不俗的成绩。
接着对未来发展趋势进行了分析,预测了新材料和环保材料在汽车制造中的应用将会更加广泛。
最后总结指出,我国汽车材料将迎来更加广阔的发展空间,未来汽车将会更加轻量化、智能化、环保。
这些趋势将助力我国汽车产业迈向更加繁荣和创新的未来。
【关键词】关键词: 汽车材料、应用、发展现状、未来趋势、新材料、环保、发展空间、轻量化、智能化。
1. 引言1.1 我国汽车材料的应用及未来发展趋势随着我国汽车产业的快速发展,汽车材料作为汽车的基础,起着至关重要的作用。
汽车材料不仅影响着汽车的品质和性能,也直接关系到汽车的安全性和环保性。
对我国汽车材料的应用及未来发展趋势进行深入分析和探讨,对汽车产业的发展具有重要意义。
在我国,汽车材料的种类与应用非常丰富。
传统的汽车材料包括钢铁、铝合金、塑料等,它们在汽车制造中发挥着各自的优势。
随着科技的进步,新材料的应用也逐渐增多,比如碳纤维、复合材料等,这些新材料具有更轻、更坚固、更耐高温等特点,被广泛运用于汽车制造中。
目前,我国汽车材料的发展现状呈现出多样化的趋势。
传统材料仍然是主流,但新材料的应用逐渐增多,市场需求也在不断扩大。
未来,我国汽车材料将迎来更加广阔的发展空间。
新材料在汽车制造中的应用将会更加深入,环保材料在汽车制造中的应用也将更加普及。
未来汽车将会更加轻量化、智能化、环保。
随着技术的不断发展和创新,我国汽车材料的应用和未来发展趋势将会更加多元化和前景广阔。
我们有理由相信,我国汽车材料行业将迎来更加美好的明天。
2. 正文2.1 汽车材料的种类与应用汽车在制造过程中需要用到各种不同种类的材料,这些材料的选择直接影响着汽车的性能、安全性和舒适性。
汽车新材料发展现状及未来趋势分析近年来,汽车工业一直在追求创新和发展。
为了满足消费者对更高质量、更环保和更经济的汽车需求,汽车制造商不断寻求新材料技术的突破。
本文将就汽车新材料的发展现状及未来趋势进行分析。
首先,我们来看一下汽车新材料的发展现状。
随着科技的不断进步,汽车新材料已经取得了相当大的突破。
其中最为突出的是轻量化材料的应用。
轻量化材料被广泛应用于汽车制造中,可以显著降低汽车重量,提高汽车燃油效率,并减少对环境的影响。
铝合金、复合材料和碳纤维等材料的使用,使得汽车的整体重量得到了减轻,从而提高了汽车的加速性能和操控性能。
除了轻量化材料,高强度材料也在汽车制造中得到了广泛应用。
高强度钢材具有优异的强度和韧性,可以提高汽车的安全性能。
另外,铝合金和碳纤维材料也具备较高的强度,可以用于汽车车身和底盘结构的制造。
这些材料的应用,不仅提高了汽车的整体刚性和抗冲击性能,还能减少碰撞时对驾乘人员的伤害。
与此同时,新能源汽车的发展也对新材料提出了更高的要求。
电动汽车需要更轻、更高效的电池,以提供可靠的能源供应。
因此,高性能电池材料的研发和应用成为了关键。
在最新的动力电池技术中,磷酸铁锂、氧化锰和钴酸锂等材料被广泛应用。
这些材料具有较高的储能密度和较低的自放电率,可以提供更长的续航里程和更快的充电速度。
除了轻量化、高强度和高能量密度材料,新材料在汽车制造中还有其他应用。
例如,自修复性材料可以通过智能化技术修复车身划痕和损伤,提高汽车的美观度和耐久性。
此外,透明陶瓷材料的应用,可以用于汽车玻璃和车灯等部位,提供更好的透视和耐磨性能。
这些新材料的应用,将进一步提高汽车的质量和性能。
接下来,让我们对汽车新材料的未来趋势进行分析。
随着科技和创新的不断推动,新材料在汽车工业中的应用前景非常广阔。
首先,材料轻量化仍是未来的主流趋势。
为了进一步提高汽车的燃油效率和减少对环境的影响,车身、底盘和发动机等部件将采用更轻、更强的新材料。
我国汽车材料的应用及未来发展趋势1. 引言1.1 我国汽车材料的重要性我国汽车材料的重要性不言而喻。
随着汽车工业的快速发展,汽车材料作为汽车的基础材料,直接影响着汽车的品质、性能和安全性。
优秀的汽车材料可以大大提高汽车的安全性和经济性,减少汽车的能耗和排放,延长汽车的使用寿命,提升用户的驾驶体验。
研究和应用优质的汽车材料是我国汽车制造业发展的必然选择。
我国汽车材料的研发和生产也对于推动整个汽车产业的发展具有重要意义。
优质的汽车材料可以提高汽车的竞争力,推动整个产业链的优化升级,促进汽车产业的快速发展。
随着我国汽车市场的不断扩大和汽车消费需求的增加,加大对汽车材料研发的投入和力度,对于提高我国汽车产业的国际竞争力、实现产业转型升级具有重要意义。
我国汽车材料的重要性不容忽视,应该加大对汽车材料研究的支持和投入,推动我国汽车材料行业的持续健康发展。
1.2 我国汽车材料的发展现状我国汽车材料的发展现状在近年来取得了显著进展。
随着我国汽车工业的快速发展,对汽车材料的需求也越来越大,因此汽车材料的种类和技术水平都得到了极大提升。
目前,我国汽车材料主要包括金属材料、聚合物材料、复合材料和陶瓷材料等多种类型。
在金属材料方面,铝合金、镁合金、钢铁等材料被广泛应用于汽车制造中,具有良好的强度和耐久性,同时也有助于减轻车辆重量,提高燃油效率。
在聚合物材料方面,塑料、橡胶等材料也被广泛应用于汽车内饰和外观部件制造中,具有良好的耐磨性和强度。
随着技术的不断创新,我国汽车材料的技术水平不断提高,加工工艺也更加精密,能够满足汽车制造的高品质需求。
未来,我国汽车材料的发展趋势将更加注重轻量化、高强度和环保性能,以满足汽车工业的不断升级需求。
我国汽车材料行业正处于快速发展阶段,具有巨大的发展潜力和机遇。
加强创新和技术研发是我国汽车材料行业发展的关键,只有不断推动技术进步,才能在全球汽车市场中取得更大的竞争优势。
2. 正文2.1 汽车材料在汽车制造中的应用汽车材料在汽车制造中的应用是汽车工业中至关重要的一环。
汽车新材料及相关技术的前景与挑战
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摘要:本文主要介绍了未来汽车新材料和相关技术的前景及其将会遇到的挑战
关键词:汽车铝镁合金
今天,人们在追求汽车乘坐的舒适性与个性化的同时,愈来愈强调汽车的环保性和经济性,对应的,对汽车材料的要求也越来越高。
这是汽车工业发展的趋势之一。
在一个关于新材料的会议上,通用汽车中国投资有限公司高级项目经理刘新宽在题为《汽车材料技术动向与挑战》的报告中认为,汽车工业持续发展对技术支持的需要表现为三点,即通过提高发动机效率和减轻重量来节省燃油;通过后处理和可再生的能源来改进排放;以机械、电子和智能材料的集成为代表的技改。
而人们心目中理想的汽车则具有三个特征:利用低成本、可再生能源,且其尾气对环境没有影响;具有轻量化、低阻力的空气动力学性能;自身具有个性化且乘坐舒适。
减重的动力是效益
当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下:
(1)轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向;
(2)尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位, 但各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化。
主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将有较大的增长, 铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降,但载重车的用材变化不如轿车明显;(3)轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切, 汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向;
(4)更重视汽车材料的回收技术;
(5)电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。
今天,汽车材料的热门领域,主要是轻型结构材料和先进功能材料,前者应用于车身、底盘和动力系统,后者应用于内燃机和后处理、能量储存和转换、电子学及智能材料,如燃料电池用的材料、储氢材料和传感器。
至于减轻重量的方法,刘新宽认为,首先是使用轻量化的材料,而通过CAE模型工具也可以使材料的刚度、强度和厚度达到局部最优化,至于材料界,则需要发展低成本、稳定的生产工艺,以使复合材料结构件达到减重的目的。
如何在汽车制造中使用轻量化材料,通用汽车在实践中做了诸多尝试:一是激光拼焊板技术,即通过几块不同板材的焊接,在正确的位置设计使用正确的材料,从而优化重量的分配。
液压成型钢结构也是一种有效的成型工具,采用这一技术生产的通用大卡车效果明显,如达到了两倍的扭转刚度,减轻了15%的重量,安全性和乘坐性能得到了提高。
值得一提的是超轻车身用钢。
据测算,如果车身完全采用这一材料,汽车的重量可以减轻36%。
通用汽车目前使用的超轻车身用钢不到车身的5%,刘新宽表示,通用汽车的目标是在未来3~5年内,使这一数字上升到24%。
应用铝板高温快速成型工艺可以大幅度降低铝板成型过程中产生的废品,通用汽车第一年就节约成本500万美元,据估计,如果通用汽车整个公司都采用这一生产工艺,一年可以节约10亿美元,并且减少废品的生产,达到减重与节约成本的目的。
谁将取代钢铁
汽车使用的轻量化材料主要包括铝合金、钛合金、镁合金和塑料材料。
资料显示,2002年,通用汽车平均每辆车使用了300磅的铝合金,通用汽车生产的OLDSMOBI
LF每辆车使用了491磅铝,合223公斤。
据刘新宽介绍,在使用铝合金的汽车零部件中,发动机、变速箱与动力传动、车轮三大部分占70%以上,而刹车、底盘、悬架、方向盘系统及车身、保险杠、覆盖件、仪表盘的用量则很小。
由于汽车的生产量非常大,所以尽管一辆车上某些零部件的铝合金用量不大,但总量巨大,刘新宽说:“以铝覆盖件为例,通用汽车一年就要消耗掉2600万磅铝合金,而铝提升后舱盖一年则要消耗掉1200万磅铝合金。
”当然,要进一步采用铝材料,除了经济成本外,汽车工业也面临着其他一系列挑战,如技术挑战,包括合金改良和灵活的制造工艺,前者涉及车身的成型性、铸件的疲劳强度和结构件的可焊接性,后者涉及基于零件的制造工艺、可替代的制造业手段和大批量生产时的高速连接技术。
此外,材料变换必然要求更换原有的生产设备,企业必须全面平衡,考虑是否真的值得。
镁合金是典型的轻量化材料,其在汽车上的应用不到铝合金的1/10,远远低于铝合金的使用量。
世界上最大的压铸镁零件是通用大面包车的镁仪表板,重27磅,壁厚4毫米。
刘新宽说:“如果能在发动机和变速箱上应用镁合金,那么这种材料的用量就会大得多了。
”采用镁合金所面临的障碍,不仅有关于成型性与焊接性的技术挑战,而且价格问题更是不容忽视,镁合金加工成零部件产品后的价格要比钢贵得多。
一位研究人士为此感叹道:“还没有一种材料像镁合金那样,实际应用与人们的期望值反差如此之大。
”
此外,其他复合材料也开始应用于汽车制造,通用2001年生产的皮卡复合车厢使卡车的总重减轻了50磅,而且与钢相比,尾箱门减轻了15磅,且开合更容易。
纳米复合材料的应用更是异军突起,通用汽车在2002年开发出了用纳米复合材料制成的踏板,与传统TPO材料相比具有多项优点:重量减轻了20%,刚度相当,低温冲击韧性更优异,易循环再利用,成本相当。
纵观汽车工业的发展史,在大约一个世纪前的1906年,汽车生产材料中居于优势地位的是木料,仅仅6年时间,到了1912年,钢铁就取代了木料在汽车生产材料中的优势地位。
那么,人们不禁要问:“这种材料更换在未来汽车的发展中还会发生吗?如果答案是肯定的,那未来取代钢铁的将是什么材料呢?”
动力新也能减重
刘新宽在讲话中表示,通用汽车的技术战略由近及远,分别是提高汽车的燃油经济性、发展混合动力车、开发氢燃料电池。
为此,通用汽车一直在做着不懈的努力,如他们生产的氢动3号,采用了新的改进型动力系统,组件更少,重量和体积也减小了;通用生产的“自主魔力”,大胆采用了与传统的支撑系统(底盘、车架)不同的车身与底盘分离技术,车身可以随需而换;线传操控燃料电池车则采用了航空业使用的线传技术。
事实上,汽车材料的变化影响非常广泛,例如,当通用宣布将燃料电池车作为公司发展的方向时,全球首饰业的白金价格立马下降了10%。
那么,未来的车用燃料电池应该达到什么标准呢?通用汽车的要求是,能量密度增加25%,尺寸重量降低1/10,成本能够降低几十分之一。
参考资料;经济参考报。