汽车轻量化定义

采用现代设计方法和有效手段，对汽车产品进行优化设计或使用新材料，在确保汽车综合性能指标前提下，达到减重，节能，减排，安全的综合指标。

轻量化技术路径：

三方面：设计，材料和制造工艺

1，结构优化设计是基础和前提，通过设计使材料，最优结构形状和尺寸用在合适位置，使每部分材料都能发挥出最大承载作用，提高材料利用率。

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

3，新成型制造工艺指的是为满足高强度材料应用和实现零件集成化设计需要的技术。目前广泛应用的有激光拼焊板，热冲压成形，柔性压制板，滚压成型，微发泡成形，半固态成型，液压成型和连接技术等。

汽车轻量化是大势所趋。但铝合金和其他轻型材料的使用量并不能完全代表一辆车轻量化的程度，轻量化是一项系统工程，只有通过结构系统的不断优化，搭配合适的材料，适当控制成本，才能造出真正为人们所接受的轻量化汽车。

什么是“全铝车身”？

“车身”指的是车体承重的框架主体结构，也叫做“白车身”。千万别把白车身与车身覆盖件混淆，因为车身覆盖件则一般指车门、前后盖和翼子板等车辆表面的部件。“全铝车身”中的“全铝”指的是白车身的主要材料为铝合金，白车身内的一些影响碰撞安全的重要结构仍会使用高强度高或超高强度钢，也就是说“全铝车身”其实也属于钢铝混合车身。所以，100%铝合金制造的“全铝车身”在量产车中是不存在的。

世界上第一辆宣称采用“全铝车身”的量产车是1989年本田的初代NSX，而真正首次实现“全铝车身”大规模量产的是奥迪。在1995年首次在A8上采用了“ASF空间框架”车身技术，该技术在白车身与车身覆盖件上大量使用铝合金，并且该技术继续沿用在了A2、TT、R8等车型上。由于电池重量，车身轻量化是电动车的一个重要课题，大名鼎鼎的特斯拉便采用了“全铝车身”为自己瘦身。凯迪拉克的CT6的钢铝混合车身，其车身铝合金占比达64%，采用了高达11种复合材料，并通过合理的车身结构优化，保证车身强度的同时也实现了不逊色于“全铝车身”的轻量化。

全铝车身优缺点？

3个优点：

1. 轻量化。全铝比传统钢材，至少轻100kg以上。提升动力性，燃油经济型，操控性。

2. 耐腐蚀。使用耐久性比钢材高。

3. 更安全。铝材吸能是一般钢材的两倍。

2个缺点：

1. 成本高。铝和钢铝焊接和冲压的工艺技术难度高。目前焊接工艺有铆接，螺接，电阻接，激光焊接。但铝板韧性差，冲压成型要求的设备和工艺的精度要求高。

2. 维修费用高。

燃油性计算

设车重2500kg, 铝合金减重750kg, 减轻30%车重，所以降低油耗7%*30/10=21%。以10年换车为例，1年平均跑1万英里，所以10年共10万英里，油耗省1E5*21%/30MPG= 700加仑。现在油价3美金/加仑，共省2100美金。车子均价设为2万美金，则减重省的燃油费和车价比值约为10%。

铝板性能要求：

1. 良好成形性：低屈强比和高成形极限

2. 表面平整性：避免滑移线

3. 良好可焊性：有抗失效性

4. 良好烘烤硬化性：冲压后和烘烤后有明显的屈服强度升高

5. 良好的锆钛盐化学转化处理性能

目前能生产新一代铝合金ABS（auto body sheet）工艺的有三种：哈兹雷特法，美铝的micro-mill法，和美国特殊合金公司，他们都于2015年诞生于美国。

Audi奥迪R8采用全铝车身设计，R8车身的高性能复合材料被称为 Audi Space Frame（AFS），其总重量只有210公斤，不到钢铁车架的一半重，但是强度和抗冲击性能都十分出色。整个车体成分里，70%是铝合金、13%是增强碳纤维（CFRP）。用奥迪自己的话来说就是：“把正确的材料以正确的数量放在正确的位置”。