中國新能源汽車發展不能忽視車身輕量化

最近，國內油價已經完全突破了“8”。在高油價時代，能夠“從容”面對油價的插電式混合動力汽車和純電動汽車再次成為汽車行業關注的焦點。

一個值得關注的問題是，在我國目前對新能源汽車關鍵技術的規劃中，對電機、電控和電池的重視程度較高，但在車身輕量化方面沒有大的突破，急需各方關注并盡快統籌。

輕型車身對于傳統內燃機汽車節能減排非常重要。數據顯示，如果車輛重量減少10%，燃油效率可以提高6%-8%；

車輛每減重100公斤，二氧化碳排放量可減少約5克/公里。

2004年，作者參觀了柏林一輛頂級豪華汽車的展廳。展廳負責人指著當時一輛售價數百萬歐元的豪華轎車的車門告訴我，每個黃銅門把手只有1.5公斤重，車內的空調出風口也是一塊厚重的純金屬片。毫無疑問，沉重的門把手會帶來沉重的關門聲和穩定的質感，但也會增加汽車的重量和油耗。

從當時的角度來看，這種由車重和油耗帶來的豪華感是一個“粉絲”。然而，在汽車行業越來越重視節能減排的今天和未來，這種“重范式”已經越來越不適合消費者的理性需求和各國日益嚴格的排放法規。

不久前，筆者參觀了位于慕尼黑的寶馬landshut工廠。作為電動交通和輕型車身結構的技術支持中心，蘭舒特工廠在寶馬集團的生產網絡中發揮著重要作用。該工廠的碳纖維增強塑料（CFRP）車間從事材料和工藝的開發以及高科技超輕碳纖維增強塑材料的制造。

事實上，碳纖維增強塑料在汽車零部件生產中的應用可以追溯到大約10年前。然而，由于成本高，它僅用于傳統內燃機高性能汽車的車頂。隨著電動汽車對輕量化車身提出了更高的要求，以平衡數百公斤電池組的附加重量，碳纖維增強塑料逐漸有了從卑微的配角轉變為主角的可能。它在整個車身中的應用將從根本上改變傳統內燃機汽車對鋼板和鎂、鋁等輕金屬的依賴。

據寶馬公司負責碳纖維增強塑料項目的相關部門負責人介紹，常規材料很難與碳纖維加強塑料相比。這種特殊的復合材料結合了許多獨特的優點。它由碳纖維圍繞著塑料基體（樹脂）組成，塑料基體堅固且非常輕，比鋼輕約50%，但表現出相同或更好的性能，而且這種材料還具有耐腐蝕性。

在安全性方面，碳纖維增強塑料具有突出的能量吸收能力，因此非常耐碰撞。它是可以在不影響安全的情況下用于車身制造的最輕材料。這種高強度的秘密在于碳纖維的特殊抗撕裂性，這使其沿纖維方向具有很大的韌性。這種特殊的性能意味著它可以根據負載調整到最佳形狀。正如在自然界中，動物骨骼或植物只在需要的地方形成厚厚的結構一樣，專家只需要在需要保護的地方調整纖維的方向和用量，就能實現更好的安全保護。因此，碳纖維模塊可以準確地滿足使用要求，并保持非常輕的重量。與汽車鋼板不同，這種特殊材料在一個方向上也可以表現出與鋼板相同的強度，但在另一個方向具有良好的柔韌性。

值得注意的是，在使用這種材料的過程中，寶馬公司開發了將分離的生產廢物回收為工業級優質原材料的做法。該系統是世界上第一次，可以將相當大比例的碳纖維廢物返回生產。通過特殊的精煉工藝，這種材料甚至可以用作主要原材料的替代品。

在碳纖維復合材料領域，可持續發展措施不僅包括回收利用，而且貫穿于整個生產過程。西格里碳纖維汽車有限公司（Sigri Carbon Fiber Automobile Co.，Ltd.）位于美國華盛頓州莫西湖，是SGL集團和寶馬集團的合資企業。這家工廠使用的電力完全來自可再生能源和水資源。莫西湖生產的碳纖維在Sigri位于德國瓦克斯多夫的工廠進行加工，生產輕質碳纖維織物，這也是寶馬landshut工廠制造CFRP部件的起點。2013年，寶馬新電動汽車i3的碳纖維車身裝配將在萊比錫工廠完成。I系列電動汽車將是首批實現量產的碳纖維車身汽車。

……

r.Reissuf，寶馬集團董事長，最近在集團年會上表示：“汽車行業正在經歷一場技術變革。在這場變革中，我們應該成為先鋒和推動者。因此，我們正在實施兩種看似不同但互補的政策：進化和革命。我們稱之為高效內燃機和混合動力的進一步發展進化，稱之為零排放個體運輸和創新材料的生產、應用和創新服務革命。"

作者認為，展望未來電動汽車時代，碳纖維車身技術不僅是一種小規模的應用材料，也是一種重要的輕量化車身前瞻性技術，這也將影響未來的汽車設計，并給車身材料的演變帶來革命性的影響。下一步，我們需要觀察它在量產后應用和維護成本方面的表現，以及它的價格隨著生產的擴大會帶來多大的稀釋效應，這將影響這項前瞻性技術的普及速度。

筆者注意到，目前國內一些自主品牌企業已經意識到車身輕量化這一話題的重要性。例如，奇瑞汽車與拜耳材料科技（中國）有限公司聯合成立了汽車輕量化聯合實驗室，共同開發尖端材料技術。下一步，我們還應充分發揮國內研究機構、汽車協會等的作用，加快突破車身輕量化技術的研發和應用。

（編輯/董海榮）

免責聲明：本文僅代表受訪者個人觀點，第一電氣網對文章中的陳述、意見和判斷持中立態度。本文版權歸第一電氣網所有，請轉載，但請注明出處。最近，國內油價已經完全突破了“8”。在高油價時代，能夠“從容”面對油價的插電式混合動力汽車和純電動汽車再次成為汽車行業關注的焦點。

一個值得關注的問題是，在我國目前對新能源汽車關鍵技術的規劃中，對電機、電控和電池的重視程度較高，但在車身輕量化方面沒有大的突破，急需各方關注并盡快統籌。

輕型車身對于傳統內燃機汽車節能減排非常重要。數據顯示，如果車輛重量減少10%，燃油效率可以提高6%-8%；

車輛每減重100公斤，二氧化碳排放量可減少約5克/公里。

2004年，作者參觀了柏林一輛頂級豪華汽車的展廳。展廳負責人指著當時一輛售價數百萬歐元的豪華轎車的車門告訴我，每個黃銅門把手只有1.5公斤重，車內的空調出風口也是一塊厚重的純金屬片。毫無疑問，沉重的門把手會帶來沉重的關門聲和穩定的質感，但也會增加汽車的重量和油耗。

從當時的角度來看，這種由車重和油耗帶來的豪華感是一個“粉絲”。然而，在汽車行業越來越重視節能減排的今天和未來，這種“重范式”已經越來越不適合消費者的理性需求和各國日益嚴格的排放法規。

不久前，筆者參觀了位于慕尼黑的寶馬landshut工廠。作為電動交通和輕型車身結構的技術支持中心，蘭舒特工廠在寶馬集團的生產網絡中發揮著重要作用。該工廠的碳纖維增強塑料（CFRP）車間從事材料和工藝的開發以及高科技超輕碳纖維增強塑材料的制造。

事實上，碳纖維增強塑料在汽車零部件生產中的應用可以追溯到大約10年前。然而，由于成本高，它僅用于傳統內燃機高性能汽車的車頂。隨著電動汽車對輕量化車身提出了更高的要求，以平衡數百公斤電池組的附加重量，碳纖維增強塑料逐漸有了從卑微的配角轉變為主角的可能。它在整個車身中的應用將從根本上改變傳統內燃機汽車對鋼板和鎂、鋁等輕金屬的依賴。

據寶馬公司負責碳纖維增強塑料項目的相關部門負責人介紹，常規材料很難與碳纖維加強塑料相比。這種特殊的復合材料結合了許多獨特的優點。它由碳纖維圍繞著塑料基體（樹脂）組成，塑料基體堅固且非常輕，比鋼輕約50%，但表現出相同或更好的性能，而且這種材料還具有耐腐蝕性。

在安全性方面，碳纖維增強塑料具有突出的能量吸收能力，因此非常耐碰撞。它是可以在不影響安全的情況下用于車身制造的最輕材料。這種高強度的秘密在于碳纖維的特殊抗撕裂性，這使其沿纖維方向具有很大的韌性。這種特殊的性能意味著它可以根據負載調整到最佳形狀。正如在自然界中，動物骨骼或植物只在需要的地方形成厚厚的結構一樣，專家只需要在需要保護的地方調整纖維的方向和用量，就能實現更好的安全保護。因此，碳纖維模塊可以準確地滿足使用要求，并保持非常輕的重量。與汽車鋼板不同，這種特殊材料在一個方向上也可以表現出與鋼板相同的強度，但在另一個方向具有良好的柔韌性。

值得注意的是，在使用這種材料的過程中，寶馬公司開發了將分離的生產廢物回收為工業級優質原材料的做法。該系統是世界上第一次，可以將相當大比例的碳纖維廢物返回生產。通過特殊的精煉工藝，這種材料甚至可以用作主要原材料的替代品。

在碳纖維復合材料領域，可持續發展措施不僅包括回收利用，而且貫穿于整個生產過程。西格里碳纖維汽車有限公司（Sigri Carbon Fiber Automobile Co.，Ltd.）位于美國華盛頓州莫西湖，是SGL集團和寶馬集團的合資企業。這家工廠使用的電力完全來自可再生能源和水資源。莫西湖生產的碳纖維在Sigri位于德國瓦克斯多夫的工廠進行加工，生產輕質碳纖維織物，這也是寶馬landshut工廠制造CFRP部件的起點。2013年，寶馬新電動汽車i3的碳纖維車身裝配將在萊比錫工廠完成。I系列電動汽車將是首批實現量產的碳纖維車身汽車。

……

r.Reissuf，寶馬集團董事長，最近在集團年會上表示：“汽車行業正在經歷一場技術變革。在這場變革中，我們應該成為先鋒和推動者。因此，我們正在實施兩種看似不同但互補的政策：進化和革命。我們稱之為高效內燃機和混合動力的進一步發展進化，稱之為零排放個體運輸和創新材料的生產、應用和創新服務革命。"

作者認為，展望未來電動汽車時代，碳纖維車身技術不僅是一種小規模的應用材料，也是一種重要的輕量化車身前瞻性技術，這也將影響未來的汽車設計，并給車身材料的演變帶來革命性的影響。下一步，我們需要觀察它在量產后應用和維護成本方面的表現，以及它的價格隨著生產的擴大會帶來多大的稀釋效應，這將影響這項前瞻性技術的普及速度。

筆者注意到，目前國內一些自主品牌企業已經意識到車身輕量化這一話題的重要性。例如，奇瑞汽車與拜耳材料科技（中國）有限公司聯合成立了汽車輕量化聯合實驗室，共同開發尖端材料技術。下一步，我們還應充分發揮國內研究機構、汽車協會等的作用，加快突破車身輕量化技術的研發和應用。

（編輯/董海榮）

免責聲明：本文僅代表受訪者個人觀點，第一電氣網對文章中的陳述、意見和判斷持中立態度。本文版權歸第一電氣網所有，請轉載，但請注明出處。

標簽：寶馬奇瑞

汽車資訊熱門資訊