汽车（chē）轻量化定义

采用现代设（shè）计方法和有效手（shǒu）段，对汽车产品（pǐn）进行优化设计或使用新材（cái）料，在确保汽车综合性（xìng）能（néng）指标前提（tí）下（xià），达到减重，节能，减排，安全的（de）综合指标。

轻量化技术路径：

三方面：设计，材（cái）料（liào）和制造（zào）工艺

1，结（jié）构（gòu）优化（huà）设计是基础和前提，通过设（shè）计（jì）使（shǐ）材料，最优结构形状和尺寸（cùn）用在合适位置，使（shǐ）每部分（fèn）材料（liào）都能发挥出最大承载作用，提高（gāo）材料利用率。

2，减重的新材料，包括轻质材料如铝合金（jīn），镁合金，钛合金， 塑料，多孔发泡和塑料复合（hé）材料（liào）等，以及高强度材料（liào）如高强钢等。

3，新成型制造工艺指的是为（wéi）满足高强度（dù）材（cái）料应（yīng）用和（hé）实（shí）现零件集成化设计需要的技术（shù）。目前广泛应用的有激（jī）光拼焊板，热冲压成形，柔性压（yā）制板，滚压成型，微发泡成形，半固（gù）态（tài）成型，液（yè）压成型和连接技（jì）术等。

汽车轻量化是大势（shì）所趋。但铝合金和其（qí）他轻型材料的使用量并不能完（wán）全代表（biǎo）一辆车轻量化的程度，轻量化是一（yī）项系统工程，只有通（tōng）过（guò）结构系统的不断优化，搭配（pèi）合（hé）适的（de）材料，适当控制成本，才能造出真正为人们所（suǒ）接受（shòu）的轻量化汽车。

什么是“全（quán）铝车身”？

“车身”指的是车体承重的框（kuàng）架主体（tǐ）结构，也叫做“白车（chē）身”。千万别把白车身与车身覆（fù）盖（gài）件混淆，因（yīn）为车身（shēn）覆盖件则一（yī）般指车门、前后盖（gài）和（hé）翼（yì）子板等车辆表面的部件（jiàn）。“全铝车身”中的“全铝”指的是白（bái）车身（shēn）的主要材料（liào）为铝合金，白车身内的一些（xiē）影响碰撞安全的重要结构仍会（huì）使用高（gāo）强度高或超高（gāo）强度（dù）钢，也（yě）就是说（shuō）“全铝车身”其实（shí）也属于钢铝混合车身。所以，100%铝合金制造的“全铝（lǚ）车身”在量产车中（zhōng）是不存在的。

世界上第一辆（liàng）宣（xuān）称采用“全铝车身”的量产车是（shì）1989年（nián）本（běn）田的初（chū）代NSX，而真正首次实（shí）现“全铝车身”大规模量产的是奥迪。在1995年首次（cì）在A8上采用（yòng）了“ASF空间框架”车（chē）身技术，该技术在白车身与（yǔ）车身覆盖件上大量使用铝合金，并且（qiě）该技（jì）术继续沿用在了A2、TT、R8等车型上（shàng）。由于电池重量，车身（shēn）轻（qīng）量化是电动（dòng）车的一个重要课题，大名鼎（dǐng）鼎的特斯拉便采用了“全铝车（chē）身”为自己瘦（shòu）身。凯迪拉克的CT6的钢铝混合车身，其车身铝合金占比达64%，采（cǎi）用了高（gāo）达11种（zhǒng）复合材料，并通过合理（lǐ）的车身结构优化，保证车（chē）身强度的同时也实现了不（bú）逊色于“全铝车身”的轻量化。

全铝车身优（yōu）缺点？

3个（gè）优点：

1. 轻量化（huà）。全铝比传统钢材，至少轻（qīng）100kg以（yǐ）上（shàng）。提升动力（lì）性，燃油经济型，操控性（xìng）。

2. 耐腐蚀。使（shǐ）用耐久性比钢（gāng）材高。

3. 更安全。铝材吸能是一般钢（gāng）材的两倍。

2个缺（quē）点（diǎn）：

1. 成本高。铝和钢铝焊接和冲压的工艺技术（shù）难度高（gāo）。目（mù）前（qián）焊接工艺有铆接，螺接，电阻接，激光焊接。但（dàn）铝板韧性差，冲压成（chéng）型要求的设备和工艺的（de）精度要求高（gāo）。

2. 维修（xiū）费用（yòng）高。

燃油性计算

设（shè）车（chē）重2500kg, 铝（lǚ）合金（jīn）减重750kg, 减轻30%车重（chóng），所以降低油耗7%*30/10=21%。以10年换车为（wéi）例，1年平均跑（pǎo）1万（wàn）英里，所以10年共（gòng）10万英里，油（yóu）耗省1E5*21%/30MPG= 700加仑。现在油（yóu）价3美金/加仑（lún），共省2100美金。车（chē）子均（jun1）价设为2万美（měi）金，则减（jiǎn）重省的燃油费和车价比值约为10%。

铝板性能要求：

1. 良好成（chéng）形性：低屈强比和高（gāo）成（chéng）形极限

2. 表面平整性：避免滑移线（xiàn）

3. 良好可焊性：有抗（kàng）失（shī）效性

4. 良好烘（hōng）烤硬化性：冲压后和烘烤（kǎo）后有明（míng）显的屈服强度升高

5. 良好的锆（gào）钛盐化学转（zhuǎn）化处理（lǐ）性能

目前能生产新一（yī）代铝合金ABS（auto body sheet）工艺的有三种：哈（hā）兹（zī）雷（léi）特法，美（měi）铝的micro-mill法，和美国特殊合金公司，他们都（dōu）于2015年诞生于美国（guó）。

Audi奥（ào）迪R8采用全铝车身设计，R8车身（shēn）的高性能复合材料被（bèi）称为 Audi Space Frame（AFS），其总重量只有210公斤，不到钢铁（tiě）车架（jià）的（de）一半重，但是强（qiáng）度和抗冲击性能都（dōu）十分出（chū）色。整（zhěng）个车体成分里，70%是（shì）铝（lǚ）合金、13%是增强碳纤维（CFRP）。用奥迪自己的话来说就是：“把（bǎ）正（zhèng）确的材料以正确的数量放在正确（què）的位置”。