节能规划刮起汽车“减重”风
研究数据显示，汽车车身自重约消耗70%的燃油，若整车重量降低10%，燃油效率可提高6%到8%;车重降低1%，油耗可降低0.7%;汽车整车质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3升到0.6升。在全球节能减排大氛围下，为汽车减重已是形势所趋。
根据国务院颁发的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》，到2015年，我国当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下；到2020年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，节能型乘用车则降至4.5升/百公里以下。
这一规划催促汽车生产商，抓紧时间，想方设法降低能耗。由此，汽车业界刮起了一股“减重”风，即轻量化。
中国汽车工程学会副秘书长张宁介绍，若轿车质量减轻10%，则节约油耗7%~8%，降低排放4%；载货车质量降低1000kg，油耗可降低4%。减重量是汽车节能减排的一剂良方，早已成为汽车界人士的共识。
汽车瘦身减重成趋势
研究数据显示，汽车车身自重约消耗70%的燃油，若整车重量降低10%，燃油效率可提高6%到8%;车重降低1%，油耗可降低0.7%;汽车整车质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3升到0.6升。在全球节能减排大氛围下，为汽车减重已是形势所趋。
据了解，过去五年，消费结构升级导致车型大型化趋势凸显，平均车重不减反增加了100公斤。不仅如此，2012年的统计数据显示，我国乘用车的平均重量为1295公斤，略高于日本，低于欧盟，但百公里油耗为7.4升，远高于日本的5.0升/百公里和欧盟的5.3升/百公里。
这些对于日益紧迫的节能减排政策尤其是一再提及的油耗限制标准来说，无疑添了一块“堵心石”。
在节能减排方面，欧盟曾推出环保法规要求2012年CO2每公里排放量的目标是130g，超出的车型每辆车罚款20欧元。若在2015年还未达标，则超出的车型每辆车罚款95欧元。
根据国务院2012年公布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》，到2015年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。
为达此目标，今年10月中旬，工信部等五部委下发了《关于加强乘用车企业平均燃料消耗量管理的通知》，对不达标企业将采取公开通报、限制新产品《车辆生产企业及产品公告》申报、限制扩大生产能力投资以及加强海关通关审核、进口检验、生产一致性核查等管理措施。据中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长董扬透露，“现在国家能源部门正在研究将节油考核与汽车总量控制相挂钩，未来如果车企的汽车产品能节油20%，就可以再多生产20%的车型，如果节油考核不过关，就以减少汽车生产为代价。”
此外，工信部装备工业司相关负责人表示，目前《2016~2020年乘用车燃料消耗量标准》报批稿已完成，计划今年年底发布，这一目标将油耗值标准直接指向百公里5升。
据工信部最新公告显示，2013年，111家乘用车企业平均燃料消耗为7.33升/百公里。要在短期内达标，对每个车企来说都是一个挑战，又是不得不跨越的一道红线，“轻量化”作为效果最快也最直接的一种战术，将面临着进一步的升级和挑战。
设计部件无处“不瘦”
中国汽车工业协会的一份报告指出，在过去20余年里，国外汽车重量下降了20%~26%，在未来10年内，轿车自身重量还会下降20%。目前全球中型汽车平均质量约为1200公斤-1400公斤，汽车制造发达国家已确定目标在2015年将中型轿车整车质量将到1000公斤以下。
减量化是一种颠覆传统设计理念的革命性设计手段，并不是单纯的以减轻车身品质作为最终目标，它要从结构方面考虑，本着功能集中的设计原则，尽最大可能地减少零部件的数量，减小零部件体积和外部尺寸，使结构更加紧凑；从而达到在符合各种法规和标准的前提下，在不影响整体性能的情况下，达到节能、环保、回圈经济的目的。
人们可能注意到，最新型的电动汽车特斯拉ModelS和福特F-150，为了减重，采用了全铝车身。其铝合金使用量已占全车总重量的25%。
德国宝马汽车负责人介绍，BMWi系列车型，采用碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）和铝合金，大幅减轻车重。一般的发动机车型的重量在1400公斤左右，而i3因配备马达和电池增加了200公斤。宝马通过在车厢采用CFRP，在底盘部分采用铝合金结构件，将车重减轻了340公斤，使发动机降至1260公斤。
我国汽车企业轻量化技术研究和应用的步伐也在加快。据奇瑞汽车相关负责人介绍，目前，奇瑞A3等主力车型已经配装奇瑞自主研发的全铝发动机。从2007年开始，奇瑞部分轻量化技术在整车上大量应用，部分车型减重近8%，在实现节能减排的同时也降低了用户的使用成本。
其实，目前所有汽车生产商无不开展汽车轻量化研究、设计与生产。上海汽车公司生产的荣威350，从设计到材料的使用，均从轻量化出发生产。一汽公司，在CA7220小红旗轿车上，使用塑料减轻车重。二汽的富康亦采用同样方式减重。
奇瑞工程师告诉笔者，汽车的轻量化设计，应在保证汽车整体质量和性能不受影响的前提下，最大限度地减轻各零部件的质量。在降低燃油消耗、减少排放污染的同时，满足高输出功率、低噪声、低振动、良好的操纵性，以及高可靠性等综合指标。减轻整车质量的途径有高强度金属材料应用、轻质合金材料应用、新工艺应用、非金属材料应用、产品结构优化等。
材料升级助推车企“瘦身”
在业内专家看来，汽车轻量化可从设计轻量化、采用轻质材料替代钢铁、改进制造工艺和提高现有材料强度减少材料重量四方面实现。而目前，新材料如铝合金、镁合金、增强塑料、玻璃纤维、碳纤维复合材料不断革新和升级，被车企广泛用于瘦身计划中。
铝合金是汽车厂商青睐的减重材料。铝的密度仅为钢铁的1/3，使用成本远低于钛合金、碳纤维等材料。车体、底盘这两项占据了整个汽车重量的60%以上。因此只要车体和底盘方面使用更加轻质的材料的话，对整车重量的降低立竿见影。
早在1990年开始销售的日本本田NSX车采用了全铝承载式车身，比用冷轧钢板制造的同样车身轻200kg，引起全世界的瞩目，目前已逐渐覆盖及车身、车架、制动盘、发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂等地方。
有关专家介绍，理论上，铝制汽车可以比钢制汽车减轻重量达30%~40%，其中铝质发动机可减重30%，铝散热器比铜的轻20%~40%，全铝车身比钢材减重40%以上，汽车铝轮毂可减重30%。铝合金材料是汽车轻量化的理想材料之一。
美国铝业协会认为，如果车重减轻25%，还可使汽车加速到100km/h的时间从原来的10秒减少到6秒钟；使用铝合金车轮，使震动变小，可以使用更轻的反弹缓冲器。并且减轻车重可以有效降低刹车距离，使得转向和拐弯的过程中也更加灵活。因而使汽车更稳定，乘客空间变大，在受冲击时铝合金结构能吸收分散更多的能量；因而更具舒适性和安全性。
而工程塑料，相对于铝镁合金，其重量更轻，相对碳纤维，其成本更低;近年随着其硬度、强度、拉伸性能的不断提高，安全性得到进一步保证，成为车企在汽车减重方面关注的焦点。据了解，目前德国、美国、日本等国的汽车塑料用量已达到10%～15%，有的甚至达到了20%以上。从现代汽车使用的材料来看，无论是外装饰件、内装饰件，还是功能与结构件，到处都可以看到塑料制作的影子。且随着工程塑料硬度、强度、拉伸性能的不断提高，塑料车窗、车门、骨架乃至全塑汽车已逐步出现，汽车塑化进程正在加快。
塑料还具有吸收和衰减振动和噪声的作用，可以提高乘坐的舒适性。同济大学汽车学院教授王宏雁表示，车身在安全性设计时希望能够通过结构的变形吸收一部分碰撞能量，以塑料制造的车身，只要结构涉及合理，制造工艺得当，其安全性应该比金属材料车身要好。
随着技术的进步，塑料并正在冲破人们固有观念“太单薄”而承担更多的安全责任。汽车塑化不是轻量化的全部，却是关键的一步，轻量化不是节能减排的唯一途径，却是目前最重要最快捷的方式。
中国石化汽车行业技术合作中心副主任赵江说，汽车的普及，消费者对于汽车有了更深入的了解，人性化、舒适性及安全性的要求也在与时俱进，轻盈、节能、美观、安全、环保成为时尚。由于塑料制品具有良好的性能、低廉的价格、多彩的颜色搭配，简单的加工工艺,无疑能在满足人们对汽车的要求中大有作为。
