汽車底盤輕量化的案例
電動化與輕量化 - 汽車底盤技術(shù)的挑戰(zhàn)
操控與制動是汽車的基本功能。即便如此，相應(yīng)的技術(shù)還在不斷地發(fā)展過程中。底盤技術(shù)未來所面臨的挑戰(zhàn)是電動化與輕量化。
排放、輔助駕駛和自動駕駛的準(zhǔn)備是汽車工業(yè)目前所面臨的主題。但是底盤技術(shù)依然是汽車生產(chǎn)商開發(fā)的重點，尤其是制動和操控相關(guān)的技術(shù)。汽車工程師一直在持續(xù)努力，將最新的輕量化技術(shù)應(yīng)用于底盤開發(fā)中。
采埃夫集團(tuán)乘用車底盤技術(shù)主管克萊因認(rèn)為，對于底盤來說，輕量化是一個真正的機會。采用新材料來替代傳統(tǒng)的鋼材，從而實現(xiàn)材料的替代。新材料包括了熱塑性塑料、熱固性聚合物、長纖維增強塑料、玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料等等，另外，還有鋁與各種高強鋼，以及基于這些材料的混合構(gòu)造、三明治構(gòu)造等等。
對于復(fù)雜性更好的理解
德國最新出版的《底盤技術(shù)手冊》中寫道：“通過底盤件的進(jìn)一步開發(fā)，汽車生產(chǎn)企業(yè)與供應(yīng)商對于底盤件之間復(fù)雜的相互作用有了更好更深的理解。在過去的二十年里，汽車底盤的質(zhì)量和性能都得到了極大的提升。功能日益強大的開發(fā)工具、材料和制造方法都為此做出了貢獻(xiàn)，使得汽車底盤技術(shù)開發(fā)達(dá)到了一個機械智能化的高水準(zhǔn)。”
汽車底盤技術(shù)所面臨的一個挑戰(zhàn)是要借助于功能強勁的計算機和程序所支撐的虛擬開發(fā)過程，以便于在開發(fā)過程中，充分利用對于底盤系統(tǒng)及其內(nèi)在關(guān)系的全面理解和知識。此外，還需要加強和人體學(xué)、信息學(xué)等多方面知識領(lǐng)域的深入合作，以進(jìn)一步改善客戶體驗。
德國最新出版的《底盤技術(shù)手冊》中，針對電動出行對于底盤技術(shù)的影響也進(jìn)行了充分的討論。
“電動出行將會對整個傳動系統(tǒng)產(chǎn)生革命性的影響，尤其是電動車。電動車無須變速，或者只需要一級最多二級變速。發(fā)動機和傳動系統(tǒng)可以緊湊的構(gòu)造放置于車的后部，這樣一來，傳動系統(tǒng)得到明顯簡化，空間得到更好地利用。”
展開 新能源汽車底盤輕量化設(shè)計思路
底盤系統(tǒng)
包含了懸架、制動、轉(zhuǎn)向等子系統(tǒng)，在傳統(tǒng)意義上它影響著整車的舒適性、安全性與操控性，而對于新能源汽車而言，它的影響更加深遠(yuǎn)。
新能源汽車的底盤設(shè)計有兩種途徑，一種是由傳統(tǒng)底盤改制設(shè)計，盡可能地沿用原有設(shè)計，根據(jù)需要進(jìn)行部分的改制工作，開發(fā)難度小、開發(fā)成本低、開發(fā)周期短，并且能夠與傳統(tǒng)車共用平臺，并在很大程度上沿用傳統(tǒng)車的成熟零部件。
但是考慮到公用性等，在開發(fā)設(shè)計的過程中受到的限制較多，總布置的難度較大，模塊集成化較低等缺點。
另外一種是新能源專有平臺開發(fā)，沒有燃油車公用等眾多限制，新能源專有底盤的設(shè)計可以更優(yōu)化、集成度更高、性能更卓越，因此專有平臺已經(jīng)成為新能源汽車底盤設(shè)計的新趨勢。
新能源汽車的底盤系統(tǒng)需要適應(yīng)于車載能源的多樣性、適用于高度集成的系統(tǒng)模塊，同時不限制汽車內(nèi)部空間與外部造型的設(shè)計。
底盤零件新材料、新工藝和穩(wěn)定性的總體要求
輕量化和新材料
汽車底盤在未來的發(fā)展方向之一便是汽車輕量化， 對于輕質(zhì)合金材料和高強度鋼的需求量在未來將會大大增加；底盤上對于鋁合金的運用也會越來越多；鎂合金的需求量也呈增長的態(tài)勢。但是，也要不斷研究一些新型設(shè)計來滿足汽車零部件重量輕的需求。
底盤輕量化
新能源汽車電池的重量占全車總重量的30%，其他的是車身和配件，因此，為了提升新能源汽車的性能與能源效率要使底盤輕量化。在設(shè)計過程中，要積極采用先進(jìn)的技術(shù)和材料，不斷改進(jìn)和完善結(jié)構(gòu)。一般情況下，可以改變尺寸、形狀或選擇空心結(jié)構(gòu)來降低零件質(zhì)量。同時，要盡量選擇鋁合金和鎂合金來代替鋼質(zhì)材料，這樣可以降低質(zhì)量，也可以引進(jìn)熱成形等新型方法降低零件質(zhì)量。
對TRIP鋼材料的應(yīng)用
雖然TRIP鋼材料現(xiàn)階段在小型汽車中的應(yīng)用并不多見，尤其是在底盤設(shè)計中，更是不會使用TRIP鋼材料。
展開 汽車底盤懸架關(guān)鍵部件輕量化設(shè)計分析
2.1.3 材料優(yōu)化
設(shè)計底盤懸架部件時，“出鏡率”較高的方法是運用輕質(zhì)材料，該法擁有良好的發(fā)展前景，這是因為其既能為汽車運行的可靠性提供保證，還可使底盤質(zhì)量減小。在合金制造技術(shù)趨于完善的當(dāng)下，以鋁合金、高強度鋼為代表的諸多材料，均已被用來制造汽車，沖焊零件固有優(yōu)勢通常可因此而得到充分發(fā)揮。例如，在對B 級汽車進(jìn)行設(shè)計時，有關(guān)人員選擇運用鋁合金制造控制臂及副車架，汽車質(zhì)量降低幅度明顯，與此同時，底盤懸架功能的實現(xiàn)并未受到影響。由此可見，對中端和低端汽車而言，材料優(yōu)化是輕量化設(shè)計的關(guān)鍵。
2.2 設(shè)計方法
2.2.1 集成設(shè)計
要想使汽車業(yè)具備實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的前提條件，將產(chǎn)品質(zhì)量提升到更高水平，前提是對設(shè)計方案加以調(diào)整，現(xiàn)階段，橡膠懸架、空氣懸架均已得到推廣，二者的優(yōu)勢主要是以懸架承載力達(dá)到行業(yè)要求為前提，通過對質(zhì)量進(jìn)行大幅降低，將制造成本控制在合理范圍內(nèi)。上述提到的橡膠懸架，強調(diào)用橡膠彈簧替代鋼板彈簧，通常由推力桿、均衡梁及橡膠主（副）簧組成，其優(yōu)勢往往表現(xiàn)在三個方面，分別是無需維護(hù)、舒適性能佳、滿足輕量化要求。在落實輕量化設(shè)計的相關(guān)工作時，有關(guān)人員往往將集成設(shè)計作為首選方案，通過細(xì)化分工的方式，使部件擁有更為理想的兼容性及實用性。在傳統(tǒng)觀念里，兼用性并非細(xì)化分工需要考慮的部分，因此，多數(shù)汽車的底盤部件均有明顯界限，其中，界限最為分明的部件主要是前縱梁和彈簧支架，即便空間分布十分緊湊，仍然無法達(dá)到輕量化要求。而引入集成設(shè)計理念，通常可使上述問題迎刃而解，有關(guān)人員以零件集成應(yīng)用為切入點，通過系統(tǒng)優(yōu)化的方式，獲得集成零件。事實證明，這樣做可使零件質(zhì)量得到有效降低，輕量化設(shè)計初衷隨之實現(xiàn)。
2.2.2 等邊界設(shè)計
事實證明，將等邊界設(shè)計用于底盤懸架部件設(shè)計，對其質(zhì)量的降低有突出效果。
展開 都在標(biāo)榜輕量化，那汽車輕量化是否大勢所趨？
這樣，沒有柳丁的外加重量，一體化的車身既美觀又能做到輕量化，而且是自動化的焊接，提高生產(chǎn)效益，車企何樂而不為。
除了以上幾種主流的輕量化方式，汽車工程師為了實現(xiàn)汽車輕量化還在其他方面進(jìn)行專研。
大勢所趨
在過往，這些輕量化技術(shù)只用于F1、勒芒耐力賽等大型比賽的車型上，為應(yīng)對賽車協(xié)會的要求。直到1994年，奧迪把鋁制車身用于A8上，令汽車輕量化技術(shù)在量產(chǎn)車型上得到普及。而現(xiàn)在，不管是豪華品牌還是合資品牌，都在使用輕量化技術(shù)。
近年來，大眾不斷為旗下朗逸、寶來、途觀等熱銷車型引入MQB平臺。而MQB平臺則是汽車輕量化技術(shù)的一個載體，里面包含了輕量化材質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及工藝，令MQB平臺車型比上代車型整車減重40—60kg。雖然比起碳纖維這樣更高一級的輕量化技術(shù)，大眾MQB平臺的輕量化有點微不住道，但可知，輕量化技術(shù)在我們身邊無處不在。
此外，隨著國家不斷調(diào)整排放標(biāo)準(zhǔn)，最苛刻的國六排放標(biāo)準(zhǔn)將在2019年7月開始在重點城市提前實施國六排放標(biāo)準(zhǔn)，在2023年7月全國輕型車強制執(zhí)行。而現(xiàn)今，無論是小型SUV還是中大型SUV，基本都是采用了鋁合金材質(zhì)的發(fā)動機缸體與缸蓋來進(jìn)行輕量化，但都不能應(yīng)對國六排放標(biāo)準(zhǔn)。在首批達(dá)到國六排放標(biāo)準(zhǔn)的機動車的環(huán)保信息中，第一批僅三款SUV車型能達(dá)標(biāo)。因此，除了不斷提升發(fā)動機技術(shù)之外，把汽車輕量化技術(shù)再往更深一步走也是有效應(yīng)對途徑之一。
汽車輕量化技術(shù)不止在傳統(tǒng)燃油車上有著重要地位，在新能源汽車上也是如此。如今的特斯拉model S、蔚來ES8、榮威 marvel x等中高端新能源汽車無不例外是使用全鋁車身來提高續(xù)航里程。可這樣還是不夠，因為電池的質(zhì)量與續(xù)航是個矛盾體。如果增加電池的量來提升續(xù)航里程，那隨著而來的重量也會影響續(xù)航里程。
以捷豹I-PACE為例，僅是電池系統(tǒng)的重量就高達(dá)613kg，快占普通中型SUV的整備質(zhì)量的一半。
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2024第十七屆國際汽車輕量化大會暨展覽會的通知|汽車輕量化
2024第十七屆國際汽車輕量化大會暨展覽會的通知|汽車輕量化
中國汽車工程學(xué)會、江蘇省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（以下簡稱“輕量化聯(lián)盟”）和揚州市人民政府將于 2024年10月9-11日 在 江蘇省揚州市 國際展覽中心舉辦 2024（第十七屆）國際汽車輕量化大會暨展覽會 （以下簡稱“大會”）
李先生編寫 152/1006/3431
主辦單位
中國汽車工程學(xué)會、江蘇省科學(xué)技術(shù)協(xié)會、汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、揚州市人民政府
協(xié)辦單位
江蘇省汽車工程學(xué)會、電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、揚州市人才辦、揚州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會、揚州市科技局、揚州市工信局、揚州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、揚州大學(xué)機械工程學(xué)院、云江（浙江）汽車技術(shù)有限公司
戰(zhàn)略合作單位
中信金屬股份有限公司、育材堂(蘇州)材料科技有限公司、湖北博士隆科技股份有限公司
承辦單位
國汽輕量化（江蘇）汽車技術(shù)有限公司、國汽（北京）汽車輕量化技術(shù)研究院有限公司、恒興國際會展集團(tuán)有限公司、中信金屬股份有限公司（車身會議）
支持單位
中國汽車工程學(xué)會汽車材料分會、國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心、溫州（瑞安）智能汽車零部件工程師協(xié)同創(chuàng)新中心、日本汽車復(fù)合材料學(xué)會、上海汽車工程學(xué)會、安徽省汽車工程學(xué)會、河南省汽車工程學(xué)會、黑龍江汽車工程學(xué)會、陜西省汽車工程學(xué)會
支持媒體
光明網(wǎng)、中國汽車報、汽車工程、汽車之友、汽車工藝與材料、中國汽車材料網(wǎng)等
展開 汽車輕量化：何以輕，以何輕？
但汽車零部件種類繁多，有些零部件形狀復(fù)雜，受限于當(dāng)時的技術(shù)水平，難以采用鍛造工藝。隨著金屬加工成型工藝水平提高，復(fù)雜形狀零部件也開始應(yīng)用鍛造工藝。更好地力學(xué)性能也就意味著更薄的結(jié)構(gòu)和更輕的重量。以鋁合金輪轂為例，要達(dá)到相同的力學(xué)性能，一組鑄造輪轂要比鍛造輪轂多出20%的重量。
圖6 鍛造件與鑄造件對比圖
焊接是車身裝配過程中的一道主要工序，車身底板、車架、車頂、車門等部分都會采用焊接工藝。傳統(tǒng)電阻焊是通過電流形成的電阻熱融化焊件接觸面，通過壓力使焊件連接的方法，其技術(shù)特點決定了電阻焊在用于板材連接時需留有翻邊。而新的激光焊工藝可以通過激光束直接融化需焊接部位，省去了翻邊，減輕了重量的同時也使外形更美觀，使車體密封性更好。
圖7 激光焊與電阻焊對比圖
另外借助CAD、CAE等軟件和有限元模擬，汽車工程師可以方便的在計算機中對汽車進(jìn)行設(shè)計和模擬，不必反復(fù)造樣車拿去撞，然后回爐重新設(shè)計，大幅提高了設(shè)計效率，也便于設(shè)計師發(fā)現(xiàn)更多可以采取蜂窩、鏤空等輕量化設(shè)計的部位。
新材料的滲透
汽車輕量化的升級過程中，車體材料經(jīng)歷了鋼材到鎂、鋁合金再到碳纖維的演變過程，越好的材料越輕質(zhì)高強。但車身輕量化并不是新材料對原有材料的簡單替代過程，簡而言之，汽車生產(chǎn)廠商是要盈利的，成本和性能的權(quán)衡也就成了量產(chǎn)車設(shè)計的主旋律。
一種材料如果能大規(guī)模的應(yīng)用在量產(chǎn)車上，必然有生產(chǎn)規(guī)模化、品質(zhì)穩(wěn)定、成本可控，加工性能優(yōu)越的特點。鋁合金和鎂合金具有密度低、抗沖擊性能好、加工性能優(yōu)良等特點，開始逐步替代汽車用鋼材。以車身底盤零部件為例，鋁合金應(yīng)用在前后轉(zhuǎn)向節(jié)中可使重量減輕40%，而鎂合金用于車輪轂則可減重30%。
展開 蓋世汽車研究院：一體化壓鑄推動汽車輕量化
一體化壓鑄工藝作為未來重要的發(fā)展趨勢，企業(yè)正在加速進(jìn)行布局，預(yù)計2025年國內(nèi)一體化壓鑄件市場規(guī)模將接近300億元，年均復(fù)合增長率達(dá)176%。
在雙碳背景下，輕量化是汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，汽車整備質(zhì)量每減少 100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6L。《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》的發(fā)布也對汽車油耗及輕量化系數(shù)提出了嚴(yán)格要求。2035年對于傳統(tǒng)能源乘用車和純電動乘用車的輕量化系數(shù)分別相比2019年的基數(shù)下降25%和35%。
汽車輕量化的技術(shù)路徑主要包括零部件輕量化、電器輕量化和車身輕量化。其中，車身輕量化主要從材料、結(jié)構(gòu)、工藝三方面改進(jìn)，當(dāng)前的主要輕量化措施是采用輕質(zhì)材料。鋁合金材料具有輕質(zhì)、抗拉強度高、回收性好、耐腐蝕、可塑性強、工藝相對成熟等特點，材料密度顯著低于高強度鋼，成本及工藝難度優(yōu)于鎂合金和碳纖維，是當(dāng)前技術(shù)工藝下最具性價比及可行性的輕量化材料。
目前鋁合金已廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、副車架、電機殼、電池盒等部件，但鋁合金車身的制造工藝復(fù)雜度遠(yuǎn)超鋼制車身，需要多種連接技術(shù)進(jìn)行組合，大大提升了生產(chǎn)的難度和整車的制造成本。
鋁合金零部件的主要成型工藝包含了鑄造、鍛造和擠壓。壓力鑄造主要分為高壓鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造等。其中，低壓鑄造與差壓鑄造多用底盤區(qū)域，而高壓鑄造因加工效率高，加工零部件壁厚小等特點，在車身中的運用越來越多，是未來的發(fā)展方向。
展開 鑄造新聞：每天5分鐘，了解全新鑄造業(yè)（8月25日）
二、威海伯特利汽車底盤輕量化項目新進(jìn)展
近日，位于威海乳山經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的伯特利汽車底盤輕量化項目，1號車間主結(jié)構(gòu)梁柱目前已安裝完成，2號車間正在進(jìn)行基礎(chǔ)梁柱建設(shè)。據(jù)介紹，該項目是威海伯特利汽車安全系統(tǒng)有限公司建設(shè)的三期鑄鋁副車架制造項目，是該企業(yè)今年新上的項目，于今年2月開工建設(shè)。三期項目占地面積為47.2畝，新建鑄造和機加工車間，主要從事汽車輕量化副車架、空心控制臂等汽車底盤結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。
三、8月中旬流通領(lǐng)域重要生產(chǎn)資料市場價格變動情況
據(jù)對全國流通領(lǐng)域9大類50種重要生產(chǎn)資料市場價格的監(jiān)測顯示，2022年8月中旬與8月上旬相比，23種產(chǎn)品價格上漲，22種下降，5種持平。
四、關(guān)于“2022中國（沈陽）國際鑄造及熱加工展覽會”延期舉辦的通知
五、逐條對標(biāo)“清零” 江蘇蘇州完成深井鑄造企業(yè)執(zhí)法檢查
近日，江蘇蘇州市應(yīng)急管理局組織市、區(qū)兩級執(zhí)法檢查隊伍，對全市18家深井鑄造企業(yè)開展執(zhí)法檢查，對標(biāo)“鋁7條”，逐企逐設(shè)備逐條檢查，確保重點整治事項“清零”。目前，已完成18家深井鑄造企業(yè)執(zhí)法檢查。
來源：濟(jì)源生態(tài)環(huán)境綜合執(zhí)法、輕金屬鑄造、中鑄協(xié)、央廣網(wǎng)
展開 汽車“瘦身” | 新材料助推汽車輕量化
此外，高性能塑料、生物材料等新材料仍將是汽車零部件輕量化的不錯選擇。
基于概念設(shè)計的汽車輪轂輕量化設(shè)計
摘 要：為達(dá)到汽車輪轂輕量化目的，在汽車輪轂的概念設(shè)計階段對汽車輪轂進(jìn)行結(jié)構(gòu)尋優(yōu)。用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)作為概念設(shè)計的方法，建立基于變密度拓?fù)鋬?yōu)化方法的汽車輪轂概念設(shè)計數(shù)學(xué)模型；利用ProE三維建模軟件建立某汽車輪轂的三維模型和概念幾何模型；使用Hypermesh前處理軟件建立某汽車輪轂的概念設(shè)計有限元模型，然后引用折中規(guī)劃法解決多工況問題，在Optistruct結(jié)構(gòu)優(yōu)化軟件中建立汽車輪轂的優(yōu)化模型和優(yōu)化參數(shù)；利用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)在hyperworks軟件OSSmooth模塊構(gòu)建了3種輪轂的創(chuàng)新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別將3種不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)導(dǎo)入CAD軟件進(jìn)行二次設(shè)計，對二次設(shè)計后的新型輪轂進(jìn)行有限元分析。結(jié)果表明：在滿足材料許用應(yīng)力的前提下，7輻輪轂相比8輻、9輻以及原輪轂更滿足要求，質(zhì)量比原輪轂減小12.2%。
關(guān)鍵詞：概念設(shè)計；汽車輪轂；拓?fù)鋬?yōu)化；輕量化
0 引言
節(jié)能減排已成為汽車工業(yè)發(fā)展的主要方向，汽車輕量化是實現(xiàn)汽車節(jié)能減排的最佳途徑，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計是汽車輕量化的有效手段。汽車輪轂是汽車的重要部件，在行駛過程中，汽車與地面之間的力和力矩都是由輪轂承受和傳遞，輪轂直接影響汽車的整體行駛穩(wěn)定性、安全性、可靠性、平順性、牽引性以及外觀形狀，對汽車的整體能源消耗和輪胎壽命有很大影響。我國汽車結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)發(fā)展迅速，國內(nèi)很多學(xué)者根據(jù)有限元仿真技術(shù)對汽車現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，雖然達(dá)到了較好效果，但忽略了結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計階段。
概念設(shè)計作為機械產(chǎn)品重要的前期設(shè)計階段，很大程度上決定了客戶對產(chǎn)品的功能要求。相對于中后期的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，早期的設(shè)計成本更低，設(shè)計自由度更高。通過概念設(shè)計階段科學(xué)的分析計算，建立較為理想的設(shè)計模型，減少了設(shè)計中后期因為改進(jìn)需要進(jìn)行的大量反復(fù)修改，既縮短了周期又降低了成本[1-3]。
展開 2025北京汽車輕量化展|2025北京·雅森汽車展
★ 特別設(shè)立：“雙碳”技術(shù)與場景應(yīng)用展區(qū)；零碳園區(qū)、零碳工廠、低碳節(jié)能科技、碳中和相關(guān)服務(wù)商、數(shù)字制造技術(shù)、無人智能生產(chǎn)車間、工業(yè)4.0與5G智能工廠整體解決方案；
◆車用材料與碳中和技術(shù)；
◆輕量化基礎(chǔ)原材料及輕合金制品等；
◆輕量化材料：高強度鋼、輕合金材料、工程塑料及碳纖維復(fù)合材料（玻纖、玄武巖、生物基）、聚合物發(fā)泡材料、輕量化樹脂材料、零部件制造用化學(xué)品和材料等
◆輕量化核心零部件：用于汽車制造、軌道交通、海工船舶和國防軍工領(lǐng)域的全鋁車身（架）、車頭、輪轂、輪胎、鋁鎂合金鑄件、電池箱輕量化材料、內(nèi)\外飾產(chǎn)品、其他交通輕量化零部件等；
◆輕量化商用車：各類客車、校車、公交車、貨車、專用車、環(huán)衛(wèi)車及工程車、氫能燃料電池車等；
◆先進(jìn)加工工藝與智能制造裝備：汽車三電系統(tǒng)和四大工藝裝備、動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、車身系統(tǒng)、電子電器系統(tǒng)、先進(jìn)材料制備與成形加工工藝、汽車用鋼技術(shù)、鋼鋁結(jié)合技術(shù)、汽車智能裝配與傳輸技術(shù)、鋁鎂擠壓裝備、3D\4D打印成形技術(shù)、內(nèi)高壓成形技術(shù)與裝備、緊固與連接技術(shù)（焊接、鉚接、粘接）、激光切割與焊接技術(shù)、智能機器人生產(chǎn)線與先進(jìn)制造裝備等；
◆其他相關(guān)單位：汽車工程服務(wù)、汽車測試與質(zhì)量控制、汽車管路系統(tǒng)、汽車尾氣凈化與污染治理、汽車電子產(chǎn)品、汽車清洗設(shè)備、汽車維修診斷、汽車服務(wù)用品等；科研院所、結(jié)構(gòu)設(shè)計、行業(yè)組織、創(chuàng)新專利技術(shù)（合作）、第三方檢測與認(rèn)證機構(gòu)、媒體網(wǎng)站、其他輕量化解決方案服務(wù)商等。
注：展位類型及收費標(biāo)準(zhǔn)請咨詢組委會索取。
★ 組委會聯(lián)系方式：
2025北京汽車輕量化招展部
聯(lián)系人：鄭先生137-6176-6572（微信添加，北京汽車輕量化展）
咨詢QQ：794325561
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鋁合金在汽車輕量化中的應(yīng)用：仿真引領(lǐng)汽車設(shè)計
近年來，隨著汽車制造商和消費者環(huán)保意識的提升，汽車正向著輕量化的方向發(fā)展。當(dāng)車身重量減少 10%，汽車的燃油效率可以提高約 8％。為了實現(xiàn)輕量化設(shè)計目標(biāo)，制造商需要將傳統(tǒng)的車體結(jié)構(gòu)材料和車身材料（例如結(jié)構(gòu)鋼）與更輕質(zhì)的材料結(jié)合在一起。鋁（圖 1）的密度只有鋼的三分之一，具有耐候性強、回收利用率高、易于加工成型、防撞性強等優(yōu)點，因此成為了極具潛力的汽車輕量化材料。
圖 1. 高壓壓鑄（high-pressure die casting）的鋁合金。
然而，開發(fā)混合使用鋼與鋁合金材料的汽車困難重重，其中包括：如何開發(fā)低成本的量產(chǎn)技術(shù)；如何在部分零件中用鋁質(zhì)材料替代原有材料，實現(xiàn)多材料裝配；如何降低因電解質(zhì)（如灑在道路上的除冰鹽）導(dǎo)致的相互接觸的異種金屬間產(chǎn)生電偶腐蝕的風(fēng)險（圖 2）。
圖 2.上：經(jīng)過一年在役暴露實驗后，由碳纖維增強聚合物（carbon-fiber-reinforcedpolymer，簡稱 CFRP）和6000系列鋁合金制成的多材料疊加式裝配制成的車身上的電偶腐蝕情況。下：用于車輛運行測試的汽車樣件常見安裝方式。
Danick Gallant 是加拿大國家研究院（NRC）汽車和地面運輸研究中心（Automotive and Surface Transportation Research Center）的技術(shù)主管，負(fù)責(zé)腐蝕控制技術(shù)以及耐腐蝕部件和裝配的研發(fā)工作。在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中，單焊縫連接會涉及多種腐蝕問題，例如縫隙腐蝕和電偶腐蝕（圖 3），這就給汽車行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。NRC 及其合作伙伴 ALTec 多客戶鋁技術(shù)研發(fā)合作集團(tuán)（圖 4），共同致力于推動鋁合金在輕量化設(shè)計中的應(yīng)用，并為運輸行業(yè)提供針對上述問題的技術(shù)支持和解決方案。
展開 汽車輕量化難點梳理
在汽車的諸多發(fā)展方向中，現(xiàn)在關(guān)注度很高的有新能源，還有自動駕駛，然而在汽車輕量化方面，卻很少有人去關(guān)注。甚至依然有人覺得，輕了之后，車就變得不安全了。其實汽車輕量化之后，不僅可以直接降低油耗，還可以間接改善動力性能，提升駕駛性能，減少制動距離。而油耗的降低減少了污染物的排放，對環(huán)保的意義更重大。因此未來汽車的競爭，也一定是一場輕量化的戰(zhàn)爭。
現(xiàn)在中國品牌的很多車型都在往高端方向發(fā)展，汽車的用料很足。因此整車的質(zhì)量比較大。很多用戶的評價都是開起來高級感很好，就是油耗太高。因此，輕量化已經(jīng)成為擺在汽車品牌面前一個難以攻克的難題。
最早我們知道的輕量化，或許是使用了鋁合金制造車身。其實汽車的輕量化是一個系統(tǒng)工程，無比的復(fù)雜。本篇文章就給大家簡單的介紹一下。
隨著世界各國簽訂《聯(lián)合國氣候變化框架公約》等協(xié)定，環(huán)保已經(jīng)成為世界議題。作為污染大戶的汽車，一直處在輿論的風(fēng)口浪尖。現(xiàn)代汽車就制定了到2020年，生產(chǎn)的汽車質(zhì)量平均比現(xiàn)在降低10%，由此帶來油耗改善6%，污染物排放降低2.5~8.8%，加速性能提升8%，轉(zhuǎn)向性能提升6%，制動性能提升5%的總目標(biāo)。
輕量化帶來的好處十分明顯，但是實現(xiàn)這些目標(biāo)的前提是汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)不能降低。如何在保證安全性的基礎(chǔ)上進(jìn)行輕量化就十分困難了。目前汽車制造商的主要做法是使用重量輕，強度高的材料，在車身，底盤，動力系統(tǒng)等重量方面下功夫?qū)?em>汽車進(jìn)行減肥。
在材料的使用方面，最受關(guān)注的是鋁合金與鎂合金，這兩種材料主要代替鋼鐵，減輕重量，提高強度。鋁的重量只有鐵的1/3，并且回收利用率高，汽車中的鋁有85%是可以回收的。是鐵的2倍。但是鋁也有很多缺點，比如鋁不能夠焊接，不容易鈑金，噴漆也麻煩，在安全性不如鋼。
展開 歐盟開發(fā)出石墨烯增強汽車輕量化材料，更輕更強更安全！
英國桑德蘭大學(xué)（University of Sunderland）的科學(xué)家承擔(dān)著10.11號課題——歐盟石墨烯旗艦計劃的一部分——汽車復(fù)合材料。該項目正在探索如何利用石墨烯為汽車市場打造更輕，更強，更安全，更節(jié)能的部件。
由桑德蘭大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)這個小組由意大利、西班牙和德國的研究機構(gòu)等五個研究合作伙伴組成，由過去兩年來一直在菲亞特克萊斯勒汽車公司的支持下進(jìn)行一系列測試。 他們將石墨烯嵌入聚合物中，與傳統(tǒng)的碳纖維或玻璃纖維等結(jié)構(gòu)材料混合，作為汽車的保險杠材料進(jìn)行測試，通過添加石墨烯，可以減小結(jié)構(gòu)部件的厚度。
該小組指出：“我們在第一階段發(fā)現(xiàn)的結(jié)果很不錯，我們?nèi)〉昧吮任覀冾A(yù)期的更多的成就。添加了石墨烯的復(fù)合材料非常輕、非常堅固，我們所做的沖擊測試結(jié)果顯示比傳統(tǒng)復(fù)合材料可以多吸收40％的能量。并且，該材料也更穩(wěn)定，當(dāng)受到?jīng)_擊時，它的斷裂過程是受控的，能以受控的方式吸收能量。我們在開始的時候就預(yù)料到了這一點，但沒想到結(jié)果會如此好。“
“在石墨烯和聚合物之間取得適當(dāng)?shù)钠胶馐侵陵P(guān)重要的。復(fù)合材料不能太弱，或太強，以至于碰撞時不能吸收能量。現(xiàn)代汽車的設(shè)計是為了防止乘客墜毀，而太結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)合材料會將能量傳遞給乘客，從而危及他們的安全。我們現(xiàn)在有一個很好的統(tǒng)一分散，但這不是一件容易的事情。我們需要做到輕量級同時保證安全“。
該團(tuán)隊已經(jīng)與歐洲一家汽車制造商及其一級供應(yīng)商進(jìn)行了會談，據(jù)報道他們對這項工作及其未來的應(yīng)用非常感興趣。
來源：新材料技術(shù)前沿
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新材料技術(shù)前沿
展開 汽車車身輕量化系數(shù)詳解
圖1
2
白車身輕量化指數(shù)
Li=(L2-L1)/L1
式中，
Li為白車身輕量指數(shù)，無量綱；
L1為輕量化設(shè)計前的車身輕量化系數(shù)，單位Kg/[N·m/(°) ·m2]；
L2為輕量化設(shè)計后的車身輕量化系數(shù)，單位Kg/[N·m/(°) ·m2]；
3
汽車輕量化
在保證汽車安全、剛度、NVH等性能提升或者不降低的前提下，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化、合適的材料選用、合理的制造工藝等手段來達(dá)到整車重量降低，從而來達(dá)到節(jié)油和減排的工程過程，稱之為汽車輕量化。
行業(yè)水平
1
ECB會議
EuroCarBody（簡稱ECB）歐洲汽車車身會議，每年10月份在德國舉行。ECB代表著全球汽車車身發(fā)展趨勢，近年來一直被譽為車身界的頂級峰會。我們可以從ECB大會的車型輕量化系數(shù)，側(cè)面看出車身發(fā)展的最新水平。
圖2
由于各年度參展車型的品牌與產(chǎn)品定位存在差異，所以車身輕量化系數(shù)變化趨勢并非逐年遞減，但總體的趨勢是下降的。
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