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新能源汽车轻量化

作 者:关永学 (江铃汽车股份有限公司 330001)

在我们越来越提倡环保的时候,越来越多的人提出环境保护改革,人们从生活的各个层面去研究如何节约,而关于新能源的利用,一直都不被大家重视。那么有人问到底什么是汽车轻量化呢?汽车轻量化设计,可以在汽车行驶过程中,最大限度的节约耗材,而且效率高,汽车性能稳定。汽车轻量化是指汽车在保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性等性能不降低,且汽车本身造价不被提高的前提下,有目标地减轻汽车自身的重量。而汽车的轻量化对于汽车行业来说,是一个质的飞升,它是一场革命,在功能性上在工业上提供了很大的空间。新能源对于汽车产业来说,燃油机的成本变得更小了,轻能源的产业链更贱稳固了,而对于电池技术来说,也是人类的福音。每减少100公斤重量,新能源汽车将减少20%的电池成本,减少20%的日常损耗成本。在电池技术不变的情况下,轻量化技术可以大大提高纯电动汽车的使用效果,有利于新能源汽车的推广。
值得关注的一个问题是,在我国目前对新能源汽车重点技术“抓手”的规划中,对电机、电控、电池三大部分比较重视,然而在车身轻量化方面尚无大的突破,这急需引起各方注意,并尽早统筹规划。车身轻量化对于传统内燃机汽车节约能源、减少废气排放十分重要。资料显示,若整车重量降低10%,燃油效率可提高6%-8%;车辆每减重100公斤,二氧化碳排放可减少约5克/公里。 记者曾经在2004年参观柏林一家顶级豪华车的展厅。展厅负责人指着一辆当时价格上百万欧元的豪车车门告诉我,仅每个黄铜质地的车门把手就有1.5公斤重,车内的空调出风口也是沉重的纯金属件。无疑,沉重的车门把手会带来厚重的关门声和稳重的质感,但是也会使车重上升、油耗增加。 以当时的眼光看,这种不计车重、油耗带来的豪华玩得就是“范儿”。然而,在汽车业越来越注重节能减排的今天和未来,这种“沉重的范儿”已经越来越不适合消费者理性的需求和各国日益严苛的排放法规。 前不久,记者在慕尼黑参观了宝马兰茨胡特工厂。兰茨胡特工厂作为电动交通和轻质车身结构的技术支持中心,在宝马集团生产网络中发挥着重要的作用。该工厂的碳纤维强化塑料(CFRP)车间从事材料、工艺开发以及高科技超轻碳纤维强化塑料材料的制造。 实际上,碳纤维强化塑料在汽车零部件生产方面的应用可以追溯到大约10年前。但是由于成本居高不下,仅仅在传统内燃机高性能车的车顶等部位使用。而随着电动汽车对车身轻量化提出更高的要求,以平衡增加的几百公斤电池包的重量,碳纤维强化塑料逐渐有了从不起眼的配角变成主角的可能。它在整个车身上的使用将从根本上改变传统内燃机汽车对钢板和镁、铝等轻质金属的依赖。据宝马负责CFRP项目的相关部门负责人介绍,常规材料难以与碳纤维强化塑料相比。这种特殊的复合材料结合了许多独特的优点,它由塑料基体(树脂)包围的碳纤维组成,坚固又非常轻巧,比钢轻约50%,但表现出同等或更好的性能,而且这种材料还具有耐腐蚀性。 安全性方面,CFRP有着出众的能量吸收能力,因此非常耐碰撞。它是车身制造中,在不影响安全性的前提下可以使用的最轻质的材料。这种高强度的秘密在于碳纤维特殊的抗撕裂性能,使其在沿着纤维的方向上具有巨大的韧性。这一特殊性能意味着它可以调整到符合其负荷的最佳形态。正如在自然界中动物骨骼或植物只在需要的地方形成较厚的结构,专家只需在需要重点防护的地方调整纤维的方向和用量,就能实现更好的安全保护。因此,碳纤维组件能够精准的符合使用需求,并保持非常轻的重量。与车用钢板不同,这种特殊材料还可以在某一个方向表现出与钢板一样的强度,另一个方向却有很好的可弯曲性。
根据中国汽车工业协会的数据,今年上半年,我国新能源汽车生产76223辆,销售72711辆,同比分别增长2.5倍和2.4倍,超过美国52704辆的销量数字,成为全球最大的新能源汽车市场。而今年预计的新能源汽车总销量,有望达到20万辆。这一数据一出,业界欢腾,仿佛新能源汽车的光辉未来就在眼前。
但其实现况真的如此么?
今年上半年,我国汽车产销分别完成1209.5万辆和1185.03万辆,新能源汽车占比仅为0.6%。相比于传统动力汽车,新能源汽车的市场份额依旧很小。
而汽车工业是高度集成化的工业,注重规模效应。7万余量的销量,分布在十多个品牌之下,平均下来,每一车型的销量并不高。仅以今年6月的数据为例,全国月销量超过千辆的新能源汽车车型只有三个,500到1000辆之间的只有5个,其余月销量均不足500辆。这样的销量成绩和销售收入,能否支付得起新能源汽车技术研发、生产线设立运转、推广销售过程中产生的巨大成本,的确是个问题。要知道,倘若一个传统动力车型的销量成绩是如此情形,恐怕车企和4S店早已坐不住了。
在市场中,新能源汽车的最大对手,不是其他品牌的新能源汽车,而是传统动力汽车。新能源汽车必须相对于传统动力汽车,拥有更好的市场竞争力,才能扩大在汽车市场中的份额,而只有新能源汽车的市场份额增大,所有布局新能源的车企方能获得预期的收益。但是,现有阶段,新能源汽车相对于传统汽车,其核心竞争力不是技术、质量、价格,而是限购和限行政策。在新能源汽车销量中,京沪等汽车限行限购城市的车主贡献了很大比例。
所以有这么多车企明知“新能源蛋糕”不大,依然持续布局新能源汽车,一是因为大家都看重新能源汽车的未来,试图在即将到来的市场蓝海中提前确立立足之地。二是有国家财政补贴支持。
对待新能源汽车产业,我们还需要有更多的耐心和期待,它的未来将会不断地给我们带来新的惊喜,简化我们的生活。
作者简介
关永学(1978年5月),性别:男,民族:满,辽宁省营口市人;职称:工程师。