中德汽車輕量化聯(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記者表示，在沒有成熟的基礎(chǔ)設(shè)施，沒有足夠快的充電方式等條件下，目前電動汽車發(fā)展的瓶頸是續(xù)航能力問題，而輕量化能顯著提高電動車的續(xù)航能力，汽車企業(yè)已對此廣泛重視。
近日在德國東部召開的2015不倫瑞克全德華人汽車論壇上，莫凡向記者介紹了電動車輕量化的一些特點和趨勢。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、機(jī)器人等領(lǐng)域?！熬推囶I(lǐng)域而言，純電動車實現(xiàn)500公里以上的續(xù)航能力，勢必要走輕量化路線。保時捷在今年法蘭克福車展上發(fā)布的純電動概念車MissionE就是一例”。
莫凡認(rèn)為，中國車企在輕量化方面可重點關(guān)注鎂合金?！版V合金比鋁合金輕三分之一，中國鎂資源儲量豐富，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆薄?br /> 他還透露，中德兩國相關(guān)機(jī)構(gòu)計劃在德累斯頓籌建汽車輕量化聯(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。
莫凡向記者介紹，當(dāng)前汽車輕量化的技術(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)已被很多車企采用，也是傳統(tǒng)燃油車輕量化的主要方法。
二是車體上部采用碳纖維等復(fù)合材料，底盤為鋁合金結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)可使復(fù)合材料在全車用料中的所占比例接近50%，減重效果達(dá)30%。寶馬首款電動車已采用這一技術(shù)。
三是采用金屬復(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、德國薩克森州輕量化中心和蒂森－克虜伯公司聯(lián)合開發(fā)的超輕結(jié)構(gòu)四座電動轎車InEco。
莫凡告訴記者，汽車輕量化不僅是車身的輕量化，還包含傳動設(shè)備、電池等。例如增加單位體積的電池容量以實現(xiàn)輕量化，目前對這一技術(shù)已能工程化。InEco電動車的復(fù)合材料用料比例達(dá)到57%，傳動和電池系統(tǒng)也實現(xiàn)了輕量化，該車的全壽命期可節(jié)能28%，同時帶來的是生產(chǎn)線的深度創(chuàng)新。
莫凡說，輕量化與新材料密不可分，電動車輕量化未來主要涉及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)度鋼目前的性價比最高。
“從貼近市場的角度出發(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’，成本過高帶來的結(jié)果是難以推廣應(yīng)用。”莫凡說。










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%！