1.2 汽车轻量化发展趋势与技术路径

新能源汽车和智能网联汽车的快速发展，对汽车轻量化提出了新的要求，也改变着人们对汽车轻量化工作目标的认识。

其一，为满足车辆安全性、节能环保和智能化的要求，车辆的零部件数量越来越多，一些世界知名汽车企业开始放弃车辆微型、小型化的发展策略，以使得车辆能够有更大的尺寸空间加装新增的零件，使车辆在市场上有更好的价格空间以确保产品能够获得必要的利润。在这一背景下，努力将车辆整备质量控制在一个合理的水平比单纯追求车辆整备质量的持续降低更有意义。

其二，对于新能源汽车，虽然动力系统的改变将导致传统汽车上的零件消失，但由于动力电池能量密度在短期内无法有大幅度的提升，对汽车轻量化的要求就更加迫切。统计资料表明，目前我国新能源汽车的整备质量比同级别燃油汽车高10%以上。因此，必须通过结构设计的优化和轻质材料的利用，为动力系统让出更多的重量空间，实现在车辆整备质量不变的情况下使车辆的续驶里程更长。

其三，由于汽车智能化水平的提高，对汽车的轻量化设计提出了新的要求。例如主动避障技术的大规模应用，会大大减小车辆发生碰撞的概率，或将发生碰撞时车辆的损失降低到最小。因此，通过采取优异的结构设计和高强度材料确保车辆安全性的理念或将在未来某个时间节点被摒弃，以“集成最优”的理念将优异的设计与恰当选材、用材相结合，更好地优化车辆性能、控制整车整备质量和控制车辆生产成本成为未来汽车轻量化的核心任务。

其四，在过去的若干年，碳纤维复合材料和铝合金材料的应用给了汽车企业大幅度降低车辆整备质量的契机。汽车企业也从全碳纤维和全铝车型上市后的市场回馈中进一步认识到多材料混合应用的优势，更加重视“以恰当的设计、恰当的材料和恰当的工艺实现轻量化”，这从宝马i3到后续上市的5系、7系中宝马公司的用材策略变化就可见一斑。导致这些改变的因素，有企业对车辆成本控制方面的需求，也有企业对从原材料生产-零件生产-回收再利用全产业链节能减排的更深入思考，即当我们享受轻量化带来的车辆节能减排收益时，也应当考虑原材料生产过程、产品生产过程和材料再生过程对能源消耗和碳排放的影响。

基于以上认识，未来汽车轻量化的实现途径并没有发生变化，依然包含结构优化设计，钢、铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料及与其相关的各种工艺技术，但其发展将更加聚焦于优化设计和多材料混合应用，将出现多种技术和多种技术路线并存的局面。随着产品设计、成形技术和连接技术成熟度的不断提高，各种材料都将有其用武之地（图1-1、图1-2）。对于整车企业来说，轻量化技术和技术路线的选用，将更加注重综合考虑车辆的市场定位、性能目标、成本目标、生产效率和供应链体系的能力等因素。