汽车电子展|汽车轻量化材料与连接技术的发展与应用

车身设计包含了如下所示的七大要素-安全、耐久、 NVH、功能、工艺、成本及重量。其中，安全、NVH、耐久代表了车身性能表现；车身设计质量的评价标准取决于这七大要素之间的平衡程度。用最小的成本、重量和工艺投入换来最优的安全性、NVH表现、耐久性并实现相应的车身功能。由此可见，车身轻量化设计并不是单纯的车身减重，而是和车身性能设计紧密联系在一起的一个系统的平衡设计。

汽车电子展了解到，高强度钢主要应用在车上内外板以及车上结构件，同时高强度钢可以有效提升车身被动安全性。先进高强度钢在汽车超轻钢车身、先进概念车上应用，在减重、节能、提高安全性、降低排放发面应用前景良好。虽然在成型中面临回弹等问题挑战，但相比于其他替代材料，高强度钢还是性价比最好、最具吸引力的材料。

卡车、皮卡、越野车等非常规车型，在材料应用方面，大多数车型车身采用钢材，斯堪尼亚的NTG卡车、铃木雨燕为全钢车身，通用GMC的皮卡、吉普牧马人为钢铝混合车身（四门两盖为铝），捷豹为全铝车身。

铝合金已成为仅次于钢材的汽车用金属材料，能够为汽车提供各种铝合金铸件、冲压结构件和挤压的铝型材。与汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生、技术成熟等优点，但也存在延伸率低、成型难度大、制备工艺复杂、焊接性能差、成本相对较高等缺点。目前，较多使用铝合金的车型往往是中高档的汽车。

用于汽车车身的铝合金板材有：Al-Mg（5000 系）和 AlMg-Si（6000 系）。

目前镁合金在车身上主要集中在方向盘骨架。仪表盘骨架、座椅骨架等零部件上，在白车身结构件上还没有量产应用。目前仅有克莱斯勒某车型上做过尝试。

汽车电子展了解到，汽车工业复合材料技术首先应用于保险杠，而后用与生产变截面弹簧钢板以代替钢板，之后又用与生产四门两盖。1990年福特、克莱斯勒相继开发出复合材料。

汽车电子展了解到，复合材料具有许多金属材料无法比拟的优点，目前，汽车轻量化发展需求迫切，从成本性能发展综合考虑，可用于车身结构件的复合材料以树脂基碳纤维增强复合材料为首选。可以应用于发动机舱罩盖、翼子板、车顶、行李箱、门板、底盘灯结构件中。

随着车用复合材料技术的发展，现已广发的应用在跑车、豪华车上，于铝合金构件比，复合材料可以减重50%左右，不过，目前存在成本高、成型周期长等缺点。

文章来源：CAE车研社--微信公众号