8月23日晚，蓋世汽車&紐倫堡聯(lián)合中國汽車工程學(xué)會(huì)共同牽頭舉辦的以“汽車輕量化應(yīng)用方向及戰(zhàn)略選擇規(guī)劃”為主題的線上微課堂完美落幕。
    本次活動(dòng)邀請(qǐng)了重慶長安汽車股份有限公司劉波博士在我們組建的輕量化微信群為大家?guī)磉@場精彩的分享。參與的同學(xué)們包括各大整車廠、零部件等汽車生產(chǎn)企業(yè)的采購、技術(shù)研發(fā)工程師等500人，大家都非常踴躍的在群內(nèi)參與了話題討論，課時(shí)長達(dá)1個(gè)多小時(shí)，課堂氣氛異?；鸨?br />    以下是講師展示的PPT截圖及互動(dòng)討論環(huán)節(jié)的內(nèi)容，與大家共享！

問答環(huán)節(jié)
    問：汽車輕量化在內(nèi)外飾方面的運(yùn)用主要有哪些？重點(diǎn)是否可以說一下座椅這塊，輕量化的幾個(gè)重點(diǎn)？在座椅骨架方面現(xiàn)在行業(yè)的主要研究方向在那邊？
    答：內(nèi)外飾在汽車輕量化在方面有重要的幾個(gè)方向：用的比較成熟薄壁保險(xiǎn)桿、微發(fā)泡技術(shù)是內(nèi)外飾輕量化很重要的方向。座椅骨架是輕量化考慮的重要對(duì)象，骨架有好幾種輕量化解決方案，比如鎂合金座椅骨架、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料座椅骨架、先進(jìn)高強(qiáng)鋼座椅骨架。傳統(tǒng)座椅骨架在結(jié)構(gòu)輕量化方面也有較大的空間。座椅是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，輕量化的同時(shí)，要完成與座椅相關(guān)的各項(xiàng)法規(guī)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證要充分。座椅骨架方面的主要研究方向輕量化和平臺(tái)化。輕量化主要有材料方面的鎂合金、高強(qiáng)鋼、玻纖/碳纖維復(fù)合材料，但現(xiàn)在的主流還是鋼為主；要大量推動(dòng)上述輕量化材料的應(yīng)用，除了要滿足性能要求外，很重要的是培養(yǎng)成熟的供應(yīng)商體系和控制成本。核心的競爭力來源 于在輕量化的同時(shí)把成本做到最低，也可以通過座椅的平臺(tái)化來降低成本。
    問：汽車輕量化和成本增加的關(guān)系？
    答：可以直接從圖中看到答案
    成本測算的這個(gè)表格是多個(gè)零件的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，重點(diǎn)是價(jià)重比。
    問：汽車輕量化對(duì)汽車安全性有什么影響，尤其是高速時(shí)，輕量化后對(duì)高速下的操控性，穩(wěn)定性有什么樣的影響？如何克服？
    答：我還沒有找到具體的數(shù)據(jù)來評(píng)估汽車輕100kg車輛的操穩(wěn)性能下降了多少，車漂不漂很大程度跟車的氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)有關(guān)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)車很輕，但操穩(wěn)性也很好的車，比如賽車。操作穩(wěn)定性與懸架直接相關(guān)，另外車身的造型設(shè)計(jì)除了滿足美學(xué)的要求，同時(shí)要降低風(fēng)阻系數(shù)和升力?？梢酝ㄟ^懸架（含輪胎）的優(yōu)化、造型的設(shè)計(jì)、或增加空氣動(dòng)力學(xué)的裝置來提升穩(wěn)定性。
    問：汽車行業(yè)輕量化在工藝技術(shù)和新材料運(yùn)用在未來5年各自的戰(zhàn)略趨勢是什么？
    答：未來五年我這邊認(rèn)為高強(qiáng)度鋼還有很大的潛力，因?yàn)樾詢r(jià)比高，會(huì)更大空間采用。相對(duì)鋼來說，鋁合金、鎂合金、塑料復(fù)合材料更貴一點(diǎn)，但也可以通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化等手段控制成本；
    從工藝角度來說，中國品牌的主機(jī)廠會(huì)更多優(yōu)先考慮高強(qiáng)度鋼的熱成形（變強(qiáng)度、變厚度），超高強(qiáng)鋼的輥壓，先進(jìn)高強(qiáng)鋼的液壓脹形等新工藝的應(yīng)用；鋁合金的高真空壓鑄工藝、鍛造、差壓鑄造，鋁板的沖壓和電阻焊、膠鉚等工藝都是未來5年會(huì)大量采用的技術(shù)。從非金屬材料方面來說塑料復(fù)合材料，玻纖增強(qiáng)的復(fù)合材料零件的注塑工藝，LFT-D，SMC模壓工藝，也已經(jīng)比較成熟，但碳纖維的成形工藝（例如濕法模壓、HP-RTM）還需要提高效率，有很大改進(jìn)空間。
    講到材料和工藝的未來趨勢，以及新工藝、新材料未來在什么時(shí)候大批量的供應(yīng)，國內(nèi)汽車行業(yè)里初步的共識(shí)會(huì)是未來的汽車將是多種材料的集成應(yīng)用。
    行業(yè)里還有一句共同認(rèn)可的話是：“合適的材料、合適的工藝在合適的時(shí)間用在合適的零件上”，這是在推動(dòng)輕量化技術(shù)應(yīng)用中可參考的一個(gè)原則。比如：前碰撞橫梁可以是高強(qiáng)鋼輥壓的，可以是鋁合金型材擠壓彎曲的，也有高強(qiáng)度熱成形的，鎂合金的擠壓彎曲、也有塑料復(fù)合材料（GMT）等等多種解決方案，具體每種方案都有不同的減重和價(jià)格，形成了多種可供選擇的方案，需要具體車型來選擇，這個(gè)時(shí)候的決定因素除了成本、價(jià)格外，還可能與供應(yīng)商、開發(fā)節(jié)點(diǎn)、車的定位等相關(guān)。下面這個(gè)圖在做規(guī)劃的時(shí)候可以參考。
    問：非金屬材料類汽車零部件在輕量化有哪些應(yīng)用？成本如何控制？趨勢是什么？
    答：比如：塑料前端模塊、塑料翼子板、塑料后背門，塑料門模塊、塑料油箱蓋，動(dòng)力總成上一些殼體類的零件也用塑料來做，比如進(jìn)氣歧管，塑料氣缸罩蓋。
    成本如何控制這個(gè)問題比較大，不好回答，個(gè)人覺得應(yīng)該從結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)上，選擇合適的材料，最優(yōu)的工藝來實(shí)現(xiàn)滿足性能要求情況下用料最少，重量最低。
    趨勢有很多方面，比如碳纖維的熱塑性復(fù)合材料是一種趨勢，因?yàn)楦h(huán)保，回收利用率比較高。碳纖維熱固性復(fù)合材料的HP-RTM目前是一種流行趨勢。
    問：LFT-D（長玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料）工藝方面的方向，應(yīng)用的問題？
    答：LFT-D 是一種技術(shù)先進(jìn)的工藝，但設(shè)備要求高，例如能夠批量生產(chǎn)的設(shè)備目前需要進(jìn)口，比如主流的德國克勞斯瑪提供的設(shè)備。在LFT-D方面，有些企業(yè)、研究院所都在做專門的研究，也開發(fā)出料一些成品件。這個(gè)方面上面我沒有太深的研究，從主機(jī)廠的角度來說，不十分關(guān)心你具體用了些什么工藝和材質(zhì)，但最終還是要體現(xiàn)在滿足性能前提下成本如何，成本有競爭力就有批量應(yīng)用的可能，還要考慮這種工藝和零部件的供應(yīng)商體系是否成熟，是否能夠保證產(chǎn)品批量合格。
    問：在新能源汽車?yán)锲囕p量化哪些部分對(duì)于散熱是有要求的？現(xiàn)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有嗎？（傳統(tǒng)的散熱通過水冷或者金屬散熱片，新的材料有石墨烯等復(fù)合材料，散熱性能增加，重量可以比傳統(tǒng)材料減輕2/3）
    答：新能源汽車的電池散熱是很重要的問題，電池的散熱解決趨勢可能是通過水冷。比如我們拆寶馬i3的時(shí)候就發(fā)現(xiàn)電池的散熱就是水冷。當(dāng)電池容量越大的時(shí)候，散熱的問題就越重要。就散熱來說，金屬散熱比非金屬散熱性能要好，例如我們新能源的車?yán)?，電池的箱體很少用塑料的，主要是鋼的。當(dāng)然鋁和鎂的散熱性能比鋼有優(yōu)勢，也有提到石墨烯，目前來說石墨烯的成本目前還是不敢大批量使用。
    問：車身輕量化主要技術(shù)路線是什么？車身輕量化趨勢下的新投資項(xiàng)目，是整車企業(yè)主導(dǎo)還是一級(jí)供應(yīng)商主導(dǎo)？
    答：車身輕量化主要技術(shù)路線可參考：
    車身輕量化趨勢下的新投資項(xiàng)目方面，我舉個(gè)例子，長城汽車已經(jīng)投了熱成型線來做熱成型零件，長安福特也正在投兩條線來做熱成型件，其他很少主機(jī)來來投資做熱成型。所以從這個(gè)情況來看，輕量化的材料或者零部件，還是主要是一級(jí)供應(yīng)商來投。
    問：汽車輕量化趨勢下，如何解決NVH的問題？比如車窗玻璃做薄后如何解決噪音問題？
    答：我個(gè)人對(duì)NVH這塊了解不深，但是我可以肯定來講，做輕量化不能犧牲性能，更不能犧牲NVH的性能。我們的傳統(tǒng)玻璃不敢輕易的做薄就是防止NVH性能（噪音）變差。玻璃的輕量化怎么搞，可能以后會(huì)用到PC或者PMA來替換傳統(tǒng)的無機(jī)玻璃。
    問：隨著輕量化新材料比如碳纖維的應(yīng)用，會(huì)不會(huì)對(duì)車輛生產(chǎn)工藝帶來變革。沖、焊、涂、總四大工藝變成一個(gè)總裝？碳纖維、全鋁車身十分還需要專業(yè)模具企業(yè)為主機(jī)廠服務(wù)？
    答：這個(gè)問題是一個(gè)非常熱門的話題，寶馬i3采用碳纖維車身，已經(jīng)大批量生產(chǎn)了。碳纖維車身對(duì)傳統(tǒng)的整車四大工藝（沖、焊、涂、總）肯定是是有較大的影響和沖擊的，但不是變成一個(gè)總裝。碳纖維車身的生產(chǎn)沒有沖壓工藝和沖壓車間，但是零部件的生產(chǎn)還是需要車間，這個(gè)車間可能在供應(yīng)商那里，也可以在主機(jī)廠，只不過從鋼板的沖壓工藝變成復(fù)合材料的模壓或注塑工藝；焊接工藝是不需要了，但是需要膠接；涂裝實(shí)際上整車廠和零部件供應(yīng)商都可以做，因?yàn)橥垦b沒有那么復(fù)雜了，特別是碳纖維的涂裝跟傳統(tǒng)的鋼車身涂裝真的不一樣，少了很多涂裝的工序。
    碳纖維、全鋁車身的模具肯定需要模具工廠來做，這些新工藝要求較高，跟傳統(tǒng)的鋼沖焊是不一樣的。
    以上就是本次微課堂的討論內(nèi)容，“蓋世微課堂”將不斷地針對(duì)更多汽車行業(yè)熱點(diǎn)進(jìn)行開課，汽車行業(yè)的你隨時(shí)可以成為我們的同學(xué)、或者是老師，希望大家都能夠提出自己的問題和觀點(diǎn)，共同探討，共同學(xué)習(xí)。更多微課堂內(nèi)容客點(diǎn)擊文章下方的“閱讀原文”查看。
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