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近日，北汽新能源攜手德國未來交通公司在德國柏林正式簽署“中德汽車輕量化技術(shù)工程中心有限公司”合資合同，宣布中德汽車輕量化聯(lián)合研發(fā)合作正式落地，這將成為中德兩國在汽車輕量化領(lǐng)域開展技術(shù)研發(fā)與合作的關(guān)鍵平臺。
由于各國汽車油耗和尾氣排放標準不斷趨嚴，以及新能源汽車續(xù)航里程問題未能得到有效解決，輕量化設(shè)計有望成為汽車行業(yè)未來發(fā)展的一大方向。實驗研究表明，汽車質(zhì)量每下降10%，油耗下降8%，排放減少4%，汽車輕量化能夠兼顧提高燃油經(jīng)濟性和環(huán)保性的雙重目標。
近年來汽車輕量化受到系列政策的扶持。今年10月《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》發(fā)布，輕量化成為七大技術(shù)路線圖之一。該路線圖提出到2030年汽車單車用鋁量超過350kg，單車使用鎂合金45kg，碳纖維使用量占車重5%。“中國制造2025”規(guī)劃要求，到2020年通過高強度鋼、鋁鎂合金等復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用，實現(xiàn)平均整車減重目標5%至20%。
目前實現(xiàn)汽車輕量化的方法較多，主要為材料、結(jié)構(gòu)和工藝三個方面。其中，輕量化材料的應(yīng)用是汽車輕量化最基礎(chǔ)、最核心的手段。汽車輕量化的主要輕質(zhì)材料包括鋁合金、鎂合金和碳纖維。
汽車使用1kg鋁可替代自重2.25kg鋼材，減重比例高達125%，整個使用壽命周期可減少廢氣排放20kg。機構(gòu)預(yù)計，到2020年鋁合金在汽車覆蓋件中的市場滲透率將達到70%，全鋁車身達20%，市場空間有望超2500億元。此外，鎂合金相比鋁減重40%，近年來鎂鋁價格持續(xù)下降，汽車用鎂合金將快速崛起。我國作為產(chǎn)鎂第一大國，未來提升空間可期。
碳纖維復(fù)合材料相比金屬材料優(yōu)勢更顯著。碳纖維復(fù)合材料制造的車身質(zhì)量最輕，相比鋼材車身減重50%，且能量吸收率較高，大約是鋼材的4倍至5倍，由于價格昂貴，多用于航空、航天領(lǐng)域。目前寶馬i3已大批量應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，減重250公斤至350公斤。機構(gòu)預(yù)測，隨著碳纖維技術(shù)的逐步發(fā)展以及價格的下降，到2020年國內(nèi)汽車行業(yè)的碳纖維需求將達到7萬噸，碳纖維復(fù)合材料的年產(chǎn)值將達到500億元，市場潛力巨大。
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