研究數據顯示,汽車車身自重約消耗70%的燃油,若整車重量降低10%,燃油效率可提高6%到8%;車重降低1%,油耗可降低0.7%;汽車整車品質每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3升到0.6升。在全球節能減排大氛圍下,為汽車減重已是形勢所趨,對於霧霾逐日肆虐的國內環境來説更是如此。
然汽車輕量化喊了多年,實際效果卻差強人意。據了解,過去五年,消費結構升級導致車型大型化趨勢凸顯,平均車重不減反增加了100公斤。不僅如此,2012年的統計數據顯示,我國乘用車的平均重量為1295公斤,略高於日本,低於歐盟,但百公里油耗為7.4L,遠高於日本的5.0L/百公里和歐盟的5.3L/百公里。
這些對於日益緊迫的節能減排政策尤其是一再提及的油耗限制標準來説,無疑添了一塊“堵心石”。為促目標的實現,政策利劍勢必會頻頻出鞘,汽車瘦身計劃在原來的基礎上恐怕要加碼了。
節油考試不過關 要以減産為代價
在節能減排方面,歐盟曾推出環保法規要求2012年CO2每公里排放量的目標是130g,超出的車型每輛車罰款20歐。若在2015年還未達標,則超出的車型每輛車罰款95歐。
而我國在此方面的政策也日漸苛刻。根據國務院2012年公佈的《節能與新能源汽車産業發展規劃 (2012~2020年)》,到2015年,當年生産的乘用車平均燃料消耗量降至6.9L/百公里,節能型乘用車燃料消耗量降至5.9L/百公里以下。
為達此目標,今年10月中旬,工信部等五部委下發了《關於加強乘用車企業平均燃料消耗量管理的通知》,對不達標企業將採取公開通報、限制新産品《車輛生産企業及産品公告》申報、限制擴大生産能力投資以及加強海關通關審核、進口檢驗、生産一致性核查等管理措施。據中國汽車工業協會常務副會長兼秘書長董揚透露,“現在國家能源部門正在研究將節油考核與汽車總量控制相掛鉤,未來如果車企的汽車産品能節油20%,就可以再多生産20%的車型,如果節油考核不過關,就以減少汽車生産為代價。”
此外,工信部裝備工業司佘偉珍處長表示,目前《2016~2020年乘用車燃料消耗量標準》報批稿已完成,計劃今年年底發佈,這一目標將油耗值標準直接指向百公里5L。
政策幾近嚴苛,逼迫企業投入更多的精力實施節能計劃。然據工信部最新公告顯示,2013年,111家乘用車企業平均燃料消耗為7.33L/百公里。要在短期內達標,對每個車企來説都是一個挑戰,然又是不得不跨越的一道紅線,“輕量化”作為效果最快也最直接的一種戰術,將面臨著進一步的升級和挑戰。
材料升級 助推車企“瘦身”
在業內專家看來,汽車輕量化可從設計輕量化、採用輕質材料替代鋼鐵、改進製造工藝和提高現有材料強度減少材料重量四方面實現。而目前,新材料如鋁合金、鎂合金、增強塑膠、玻璃纖維、碳纖維複合材料不斷革新和升級,被車企廣泛用於瘦身計劃中。
以上海大眾推出的全新明銳為例,通過設計輕量化、材質的輕量化以及工藝的輕量化,使得車身減重最多達到90公斤;其中,在動力系統上,輕量化的汽缸體就比一般的汽缸體重量要輕7公斤至10公斤。而去年量産的寶馬i3外殼材料為塑膠、底盤材料為鋁合金,與傳統同類車型相比,實現減重250~350千克。
然從材料的應用來看,其中鋁合金技術應用較為廣泛,早在1990年開始銷售的日本本田NSX車採用了全鋁承載式車身,比用冷軋鋼板製造的同樣車身輕200kg,引起全世界的矚目,目前已逐漸覆蓋及車身、車架、制動盤、發動機氣缸體、氣缸蓋、活塞、進氣歧管、搖臂等地方。作為大範圍量産的輕量化材料鋁合金固然理想,然也有自身的缺點,比如工藝複雜且後續維修費用高。而鎂合金相比于鋁制板材件,車身板件的成本要高出3至4倍。另外,且因其板材的特殊性,在修復工藝方面或許與傳統的鋼鐵板件存在一定差異。
再來説碳纖維複合材料,碳纖維的車身目前多見於超跑,昂貴的價格一直讓平民車對其敬而遠之,事實上,碳纖維材料本身並不昂貴,然而要把碳纖維加工成適合車輛行駛、碰撞的成品才真正是其價值所在。目前,諸多廠商正在加緊研發,促其成本的降低,然這需要一個漫長的過程。
而工程塑膠, 相對於鋁鎂合金,其重量更輕,相對碳纖維,其成本更低;近年隨著其硬度、強度、拉伸性能的不斷提高,安全性得到進一步保證,成為車企在汽車減重方面關注的焦點。據了解,目前德國、美國、日本等國的汽車塑膠用量已達到10%~15%,有的甚至達到了20%以上。