汽车轻量化技术开发成首要课题，制造商重新修订发展政策

概述

为防止全球气候变暖效应而加强的CO2（燃油消耗）排放限制规定，以及因油价上涨而导致的汽油价格上涨，使得低油耗轻量化技术的发展成为目前汽车研发的首要课题。此外，随着石油、矿物材料、贵金属等资源价格的上涨，原材料的价格也随之快速上涨，因此各汽车厂商也需要通过节省各种原材料的使用来实现汽车的轻量化。为了进一步强化汽车的轻量化进程，各汽车厂商已经开始修改既定的开发政策。

汽车原材料中，钢铁约占70%，虽然近几十年来树脂、铝/镁等轻量化材料的比例不断提高，但钢铁的使用量仍占有绝对优势。在各类汽车零部件中，车身覆盖件的轻量化是最为有效的，因此各厂商不断努力减轻车身覆盖件的重量，自2007年起陆续加大了铝和树脂板在车身覆盖件上的使用量。在铝材使用方面，宝马(BMW)X5/X6、通用(GM)SUV混合动力车、Lambda平台车(CUV)、美国上市的全尺寸车等大型车型的发动机罩均使用铝材，其中大部分由Novelis(原Alcan)提供。此外，日产使用美铝技术生产GT-R的铝门，预计未来美铝技术也可能被广泛应用于其他公司的车型中。

树脂板方面，宝马、悍马、三菱汽车、标致雪铁龙等厂商均采用树脂板制作挡泥板。例如Smart从1990年代开始使用树脂板替代钢板，2007年以后业界开始将焦点转向使用聚碳酸酯树脂替代后挡板和侧板玻璃。无论是作为钢板替代品还是平板玻璃替代品，沙特基础工业公司（2007年被沙特基础工业公司收购后，公司名称由GE Plastics改为现名）的产品都被众多汽车厂商广泛采用。钢板替代树脂Norvyl GTX曾用于第一代Smart，而平板玻璃替代品Lexan GLX则是采用GE Plastics与拜耳合资公司EXATEC开发的表面涂层技术生产的，已用于通用汽车的车顶和本田欧洲版思域的后窗。 此外，沙特基础工业公司创新塑料还与现代汽车、路虎等汽车公司合作开发概念车，未来的新车也有可能采用上述新型树脂材料。

各类车型都已采用奥迪ASF（全铝空间框架）和捷豹全铝车身的方法来实现车身轻量化，但上述方法尚未推广到量产车型。除了铝材料外，奥迪还在2007年推出的新款TT上采用了铝钢混合车身，比纯钢车身轻48%。

随着汽车厂商不断将汽车轻量化，越来越多车型采用铝、树脂等轻量化材料，但此类材料仅限于大型SUV、油耗较高的跑车，限制主要在于随着原材料成本、油价上涨，树脂、铝的价格也会随之上涨，未来替代材料成本也会随之上涨，降低成本必将成为轻量化技术发展的关键。

在上述情况下，最有可能实现轻量化的途径，便是国际钢铁协会IISL于2007年12月发布的第三代高强度钢研发计划。该计划以WorldAutoSteel为依托，联合日本、美国、欧洲、印度、中国、俄罗斯等全球钢铁制造商共同参与，共同开发汽车钢板技术Future Steel Vehicle。此外，随着丰田汽车在2007年东京车展上发布超轻量化轿车l/X，日本也掀起了碳纤维增强塑料的研发热潮。不过，日本企业虽然在碳纤维增强塑料的研发技术上占有优势，但相比树脂和铝材，面临着更大的成本降低问题。

钢铁行业开发出第三代高强度钢，可实现减重35%

钢铁行业已经意识到钢铁新产品技术有利于汽车轻量化，并开始了下一代技术的研究。

——美国钢铁行业组织美国钢铁协会（AISI）认为，AHSS（先进高强度钢）在燃油效率和减重方面至少可以减轻25%的重量，如果采用目前正在开发的第三代AHSS，汽车重量有望减轻35%。

——AISl 从制造过程的生命周期考虑，钢铁产生的温室气体排放量低于铝、镁、碳纤维增强塑料等其他材料。

为了开发新技术，国际钢铁协会（IlSI）将于2007年12月推出FSV（未来钢铁汽车）。

——FSV是继ULSAB、ULSAC、ULSAS、ULSAB-AVC之后，作为全球研发合作组织开展的第五个汽车用钢技术开发项目，该项目由llsi汽车部门WorldAutoSteel牵头实施。

——项目分为三期：一期（工程勘察）、二期（概念设计）、三期（运营）。其中一期与德国爱达克工程设计公司合作，预计2008年竣工。

* ULSAB=超轻钢车身

C=底盘

S=悬挂

AVC=先进汽车概念。

* WorldAutoSteel 特许经营商

AreelorMittal、宝山、Corus-Tata、现代制铁、JFE、神户制钢、新日铁、纽柯、浦项制铁、Severstal、住友金属工业、蒂森克虏伯钢铁、USIMINAS、美国钢铁、奥钢联钢铁。

（根据IISI/WorldAutoSteel和AISI发布的数据）

丰田推出1/X碳纤维车身（2007年10月）

丰田于2007年10月在东京车展上发布了采用碳纤维车身的环保概念车1/X

——1/X Prius 拥有与 Prius 相同的内部空间，耗油量约为 Prius 的两倍，重量为 420kg（约为 Prius 的 1/3）。车架采用碳纤维增强塑料，重量轻且刚性高，确保碰撞安全的同时，还能在柱间提供较大的视野。

（根据丰田公布的信息）

SABIC IP 车身板树脂开发

沙特基础工业公司创新塑料公司（原通用电气塑料公司，总部位于美国马萨诸塞州）宣布，正与多家汽车制造商合作开发采用树脂车身面板的概念车。

——路虎LRX：路虎于2008年1月在北美国际车展上发布了两款LRX概念车，其全景天窗、侧窗及后窗均采用了SABIC IP的Lexan GLX t EXATEC*表面涂层技术。

——现代QuarmaQ：2007年3月，现代汽车在日内瓦车展上发布了高科技CUV演示车QuarmaQ，该车大量使用先进树脂材料，重量减轻60kg。

——欧宝Flextreme/雪佛兰Volt：通用汽车在2007年发布了两款概念车，分别采用Volax IQ、Xenoy iQ，以及NextGen Lexan GLX。

*EXATEC 是 GE Plastics 和拜耳材料科学公司于 1998 年成立的合资公司，双方各占 50%。该公司开发汽车玻璃（玻璃的树脂替代品）技术和 PC（聚碳酸酯）表面涂层技术。到 2007 年，GE Plastics（当时）已成为其全资子公司。

（根据沙特基础工业公司创新塑料发布的信息）

树脂：轻量化车身板件的应用趋势

供应商

车

采纳日期

评论

沙特基础工业公司知识产权/

（通用电气塑料公司）

悍马H3

2006

挡泥板上使用了 Noryl GTX 树脂。

三菱得利卡D: 5

2007

车身通过替代钢材实现了轻量化，前挡泥板采用了Noryl GTX树脂。

本田思域

（欧洲市场）

2006

本田新款 Civic（欧洲市场）的后窗采用了由 SABIC 开发的树脂 Lexan GLX。Lexan GLX 是 SABIC 开发的用于替代玻璃的聚碳酸酯树脂。

欧宝Corsa

2007

为2007年上市的新款Corsa开发全景天窗。采用SABIC IP开发的Lexan FXD123树脂。这是继2005年上市的Zafira之后，为欧宝开发的第二款全景天窗车型。

沙特基础工业公司知识产权/伟世通

标致

307 轿车

(中国市场)

2008

采用沙特基础工业公司创新塑料的Noryl GTX树脂制成的翼子板也将装配在在中国上市的标致307车型上。尽管标致雪铁龙集团（PSA）七年前就在欧洲推出了采用该树脂的翼子板车型，但这是此类产品首次在中国市场上市。在开发过程中，在Plastic Omnium的协助下，与伟世通的合资公司DFV（东风伟世通汽车饰件系统）将负责本地生产并供应DPCA（东风雪铁龙）。SABIC IP声称，通过使用Noryl GTX材料，即聚苯醚（PPE）和聚酰胺（PA）的混合物，重量可减轻高达50％。

塑料

奥姆纽因

宝马X5

2007

2007年改款车型时，公司采用了与Plastic Omnium共同开发的树脂挡泥板总成。挡泥板总成由使用热塑性塑料（PP-EPDM）安装在挡泥板上的轮罩、导风管、头灯、GPS、安全气囊传感器、空气冷却器、油冷却器等构成。美国按需供应。首款X5使用了蒂森克虏伯巴德生产的铁质部件。

（根据各公司公布的信息及各类报告编制）

奥迪通过铝铁混合实现车身轻量化

为实现新TT的轻量化，奥迪开发了铝铁最佳配比的混合车身，白车身重量为206kg，比纯铁车身轻48%。

——206kg包括铝140kg、铁66kg，铝制品包括板材63kg、铸件45kg、冲压件32kg。

——TT整车重量的69%由铝制成。

——后部的地板、车门和行李箱盖都是铁材质。

奥迪轻量化车身开发系统

-- 1994 年，奥迪在内克苏尔姆工厂安装了轻质铝材料研究设施。这为奥迪 A8 带来了 ASF（铝制空间框架）设计理念。A2 和 A8 采用了 ASF 技术。

——2003年更名为ALZ（铝和轻量化设计中心），对高强度钢、拼焊板、纤维增强塑料和镁等所有轻量化材料进行研究。

奥迪车重每减轻100公斤，油耗可节省0.3L/100km，二氧化碳排放量可减少7.5-12.5g/km。

5. 铝制轻量化车身覆盖件的应用

铝制轻量化车身板件的应用

供应商

车

采纳日期

评论

Novelis*加拿大、印度）

梅赛德斯·奔驰 C 级

2007

交付给梅赛德斯奔驰 C 级轿车。为此，在瑞士锡耶尔设立了压延机工厂。

宝马X5/X6

2007

供应发动机罩铝板。还供应宝马3系、5系、7系和Z4。

通用 Yukon/Tahoe 混合动力版

2007

引擎盖和后车门采用铝制面板。Yukon/Tahoe Hybrid 比基础型号轻 400 磅。铝制面板减轻的重量抵消了替代传动系统增加的重量。

道奇 Town & Country, Gr Caravan

2007

供应发动机引擎盖用铝板毛坯。

通用凯迪拉克 CTS

2007

为 2008MY** 凯迪拉克 CTS 的发动机罩供应铝板。

GMC Acadia/别克 Enclave

2007

我们于2008年起开始供应发动机罩铝板。

奥迪 R8

2007

除奥迪R8外，铝​​板还供应给奥迪TT、Q7、A6等车型。位于德国内克苏尔姆的ALZ（奥迪轻量化设计中心）是一家铝和轻量化材料研究机构，负责奥迪车身轻量化材料的研究项目。

美国铝业公司

（美国）

日产 GT-R

兰博基尼 Murcielago

保时捷卡宴

谢尔比汽车（福特野马）

2007

未知

未知

未知

该公司供应采用 AVDC（先进真空压铸）技术的铝合金，用于日产 GT-R 的车门。

负责铝轧制产品的 Novelis 于 2005 年 1 月从 Alcan 独立出来。该公司于 2007 年 5 月被印度 Hindalco Industries 公司收购。

2008MY：2008 车型年份 = 车型年份。

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