汽车轻量化市场发展现状：汽车工业呈现环保化轻量化的趋势

• 黄婷 2024年2月24日 来源：互联网 499 26
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汽车轻量化是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

汽车轻量化是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

汽车轻量化涉及设计、材料和先进的加工成形技术等多个方面。通过采用轻质材料、优化车型结构设计和改良制造工艺等手段，可以在保持汽车性能的同时，减轻汽车自身的重量。这不仅有助于降低汽车的油耗和减少二氧化碳排放，还可以提高汽车行驶的平稳性、乘客乘坐的舒适性和安全性能。随着环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

新能源汽车采用环保材料设计，大幅度降低了污染物排放，这已成为中国新兴产业之一。汽车底盘技术的发展经历了从自行车零部件改进而来的阶段，如滚动轴承、钢管构架、链传动等。随着汽车行业的不断发展，差速器、摩擦片式离合器、齿轮变速器等技术的成功研究，以及万向节传动轴、充气轮胎、锥齿轮主减速器、后桥半独立悬架等的采用，汽车底盘得到了完善。现代汽车底盘已趋于成熟，性能得到良好提升。

但随着电子信息技术的不断发展，汽车底盘又有了更深层次的发展空间，为汽车高科技领域的应用打下了基础，创造出更安全、舒适、稳定的底盘技术。

据中研普华产业院研究报告《2024-2029年中国汽车轻量化市场深度分析及发展趋势研究预测报告》分析：

汽车工业呈现环保化轻量化的趋势

近年来，全球汽车节能减排标准日益提高。随着节能环保技术和轻量化技术快速发展，绿色汽车和节能减排已成为汽车工业发展的主题之一，汽车工业呈现环保化轻量化的趋势。

汽车轻量化材料包括高强度钢、轻质合金及高分子复合材料，在整个汽车制造中占比10%~15%。其中，由于密度低、性能优异、加工简易及可回收，“以塑代钢”的轻量化高分子复合材料得到业界高度重视，已成为汽车零部件行业升级的重要方向。轻量化材料每替代金属材料10%，车辆可整体减重5%，缩短惯性带来的制动距离，提高车辆的驾驶安全性及操作性能、加速性能，减少车辆排放，展现了广阔的应用前景。

轻量化材料的应用受到多种因素影响，包括材料的性能、成本、可靠性、大规模生产能力及市场需求等。高端汽车和电动汽车通常更多地采用轻量化材料。例如，在一些高端豪华汽车和超级跑车中，轻量化材料的占比可能超过30%，甚至更高。

在传统汽车市场，轻量化材料的应用程度相对较低。随着技术不断发展和成本持续降低，预计轻量化材料在汽车制造中的应用程度会逐渐增加。据预测，到2030年，轻量化材料的应用占比有望在20%~30%。

汽车材质塑料化是当今汽车制造的一大趋势

车用改性塑料质量轻、强度高，只有普通钢材重量的15%～20%，比木材更轻，对汽车轻量化有极大的促进作用。复合材料具有比强度和比模量高、密度小、质量轻、强度高、安全等级高等优点，是汽车轻量化的理想材料。汽车内饰件、外饰件、结构件和轮胎是轻量化材料应用的主要部件。

目前，汽车轻量化材料树脂原料主要有PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PA(聚酰胺)、PU(聚氨酯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PC(聚碳酸酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯);复合材料主要有填充改性材料、发泡材料、纤维增强材料等。

纤维增强材料在“以塑代钢”方面起到越来越重要的作用，主要有短纤维增强材料和长纤维增强材料(LFT)。LFT具有突出的力学性能，包括优良的刚性和韧性，低收缩、高尺寸稳定性和低翘曲性，极高缺口冲击强度，与金属相当的热膨胀系数，优异的抗动态疲劳性能。未来汽车的车门、车顶、座椅部件、轮毂及汽车周边结构件，都会更多地使用LFT。由于LFT可塑性强、强度高，未来甚至车身都会使用LFT。

常见的非金属轻量化材料包括碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料、聚合物复合材料、聚合物泡沫材料等，在汽车市场的应用将越来越广泛。汽车制造商不断探索和采用新的非金属轻量化材料，以实现汽车的轻量化和性能提升。当然，非金属轻量化材料的应用仍面临一些挑战，如制造成本、可靠性和大规模生产等，需要进一步研究和发展

汽车轻量化材料具有较高的技术门槛和附加值，目前主要由国外化工巨头和国内少数改性企业生产。如国外的沙特基础工业公司、塞拉尼斯、科思创、兰蒂奇、安特普、佳施加德士、巴斯夫、欧文斯科宁、蒂森克虏伯、阿塞洛米塔尔、利安德巴赛尔、萨博、肯联、3M等公司。国内树脂供应商主要为中国石化、中国石油，复合材料改性企业主要为金发、聚隆、普利特、中广核俊尔、聚赛龙、汇通、道恩等企业。

未来汽车底盘的发展方向之一是轻量化

这意味着对轻质合金材料和高强度钢的需求量将会大大增加。铝合金在底盘上的运用也将越来越多，而镁合金的需求量也呈增长趋势。为了满足汽车零部件重量轻的需求，需要不断研究新型设计。底盘零件的稳定性是汽车安全的基础，强度、柔韧性、抗疲劳、抗损坏等性能都需要考虑。汽车车架和车桥对于管材液压成形技术的应用也将更加频繁，压力加工技术将向着高效、自动化、轻量化、成本降低等方向发展。底盘铸件正在向高性能、薄壁、轻质、精确尺寸、优良切削性能方向发展，而铸造生产过程将向清洁、废物再生、高效、节能、节材、环保的绿色铸造方向发展。

底盘零部件的机械切削加工技术已经从传统模式转变为柔性技术为特点的生产线生产的模式。高效、精密、柔性化、自动化是切削加工技术变化的主要趋势。高速加工技术、敏捷制造技术、智能化加工技术、绿色加工技术等都将得到快速发展。

新能源车的底盘设计与传统燃油车有很大不同。首先，新能源车的车身设计更加自由，底盘趋于平面化，以优化空气流动性。车身与底盘分离，因此车身的设计自由度更高。其次，内部空间得到了增加。如今，采用整体化设计概念，包括电气化设计ESP，电气化设计程度不断提高，可以减少部分零部件，从而释放出更多底盘空间，以便于车内空间的利用。第三，由于系统化设计程度不断提高，产品数量减少，制作和维护也变得更加简单。最后，电池包现在固定在底盘下部，重量和轴心都很低，增加了整车的操作性。

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