如果要問(wèn)汽車上節(jié)能環(huán)保相關(guān)的技能，約莫100個(gè)人里頭有90個(gè)會(huì)想到新能源，9個(gè)會(huì)想到發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代，而只有一個(gè)人，還得是很愛(ài)鉆研汽車技術(shù)的人，才會(huì)想到輕量化。

與前兩者相比，大家對(duì)于輕量化技術(shù)的關(guān)注較少，但是在節(jié)能減排大旗高舉的當(dāng)下，當(dāng)新能源還處于“猶抱琵琶半遮面”時(shí)，輕量化技術(shù)已經(jīng)是很多汽車企業(yè)“曲線救國(guó)”的必備技能，也逐漸形成趨勢(shì)。

汽車輕量化的概念最早起源于賽車運(yùn)動(dòng)。在賽車上，更輕的重量，也就意味著更好的操控性和相同動(dòng)力輸出下更高的加速度，同時(shí)，車輛的起步加速性能和剎車制動(dòng)距離也就更短。

為了在降低重量的同時(shí)保證車輛還擁有足夠的強(qiáng)度和安全性能，大多數(shù)賽車上的輕量化措施是采用強(qiáng)度大的輕質(zhì)材料，如鎂鋁合金、陶瓷、玻璃纖維和碳纖維復(fù)合材料等。

這些材料除了強(qiáng)度大、質(zhì)量輕之外，還有一個(gè)共同點(diǎn)，成本高。但是在賽車上的推廣和普及，數(shù)量的增多使得成本得到了有效的降低，也讓它們?cè)谝话愕牧慨a(chǎn)汽車上的使用成為可能。

雖然在公眾眼中，輕量化技術(shù)很低調(diào)，但是汽車制造商們已經(jīng)在這上面花費(fèi)了不少的人力物力，也取得了相當(dāng)?shù)某晒?。今天車云菌就跟各位看官嘮嘮輕量化技術(shù)在跑車、一般內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車上的應(yīng)用。

跑車：以重量換取性能

對(duì)于跑車來(lái)說(shuō)，對(duì)速度的追求是永遠(yuǎn)至上的，因此最重要的性能莫過(guò)于其追求極限的動(dòng)力性能。在大多數(shù)汽車制造商的跑車上，除了優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)之外，提高動(dòng)力性能最常見(jiàn)的做法是將發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)到極致，努著勁提高馬力數(shù)，而Lotus(路特斯)在這上面就略有不同，一直堅(jiān)持著以重量換取性能的設(shè)計(jì)理念。Elise和Exige就是這個(gè)設(shè)計(jì)理念的代表作。

Elise和Exige源于相同的平臺(tái)，不同的是，Exige是為GT3賽事所設(shè)計(jì)的，更具競(jìng)技性。這兩款車的輕量化主要在三個(gè)方面：

復(fù)合材料制成的車身取代了傳統(tǒng)的鋼板車身;

一次擠壓成型的鋁合金底盤，重量65千克，具有超強(qiáng)的抗扭剛度，與傳統(tǒng)的焊接底盤相比，減重的同時(shí)還增加了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;

極度精簡(jiǎn)的“內(nèi)飾”，甚至也可以說(shuō)這兩款車根本就沒(méi)有內(nèi)飾。除了駕駛所需的儀表顯示之外，在儀表板上只有空調(diào)和音響，中控臺(tái)是硬塑料制品，而車內(nèi)地板就是鋁合金底盤框架。

在這樣的設(shè)計(jì)之下，Elise兩款型號(hào)的整車質(zhì)量分別為860千克和870千克，Exige的整車質(zhì)量也僅為910千克和942千克，輕量化的效果可見(jiàn)一斑。另外，在另一款車型Evora上，路特斯在前后保險(xiǎn)杠、車門和尾翼上全部使用的是碳纖維材料，讓整車質(zhì)量降低了105千克。

當(dāng)然，并不是說(shuō)除了路特斯之外，其他的超跑汽車制造商們就不關(guān)注輕量化了。奢華跑車品牌蘭博基尼自2010年，幾近所有新車型的車身和內(nèi)飾都開始使用碳纖維材料;捷豹XJ系列使用的全鋁合金車身也是代表之一。

一般內(nèi)燃機(jī)汽車：節(jié)能、節(jié)能、還是節(jié)能

在賽車和超跑之后，由于成本的降低，在一般的內(nèi)燃機(jī)汽車上輕量化技術(shù)也慢慢開始出現(xiàn)和普及。對(duì)于這類汽車來(lái)說(shuō)，輕量化更多的是為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性，降低二氧化碳排放。

有研究數(shù)據(jù)顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率就可以提升6%～8%，汽車整備質(zhì)量每減少100千克，百公里油耗可降低0.3～0.6升，二氧化碳排放可減少約5克/公里。汽車車身約占汽車總重量的30%，在空載情況下，約70%的油耗用在車身重量上。

奧迪的ASF結(jié)構(gòu)算是個(gè)中翹楚。ASF，即Aluminum Space Frame，是一種高強(qiáng)度的鋁合金框架結(jié)構(gòu)，其誕生源于A8。ASF上可嵌入其他面板，因此還具有承載功能。在與這些高強(qiáng)度鋁合金面板一起使用時(shí)，鋁制車身還具有極佳的剛度，可提供出色的防撞功能，提高了車體的安全性能。與相同體積的鋼鐵相比，ASF可使車身重量減輕30%至40%。此外，鋁合金車身幾乎可以百分之百地回收再利用。不過(guò)，由于鋁提煉和加工技術(shù)的限制，其成本相對(duì)較高，僅在豪華車型如A8或高性能車型如R8上使用。

于是，在ASF架構(gòu)之后，奧迪又提出了多材料車身結(jié)構(gòu)(Multimaterial Space Frame)。多材料車身結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋁、鋼和纖維增強(qiáng)塑料，并且也不再局限于車身使用，擴(kuò)展到了車輛的其他部件上，大到發(fā)動(dòng)機(jī)、小到線束。脫離了鋁提煉和加工工藝的限制，多材料車身結(jié)構(gòu)的成本大大降低，而加入纖維增強(qiáng)塑料之后，其在重量上也能與CFRP一較高低。因此，多材料車身結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用在更大體積和中低端的車型上。

除車身框架外，在車身覆蓋件、地板和座椅上，奧迪也會(huì)使用輕質(zhì)材料進(jìn)行輕量化，如在TT上使用碳纖維車頂、B柱、傳動(dòng)通道、鎂鋁合金制成的地板以及與R8相同的玻璃碳纖維座椅。

全鋁框架結(jié)構(gòu)也并不是奧迪的獨(dú)一份，捷豹在法蘭克福車展上展出的概念車CX-17上也使用了全鋁車身。

電動(dòng)汽車：緩解里程焦慮癥

跑車追求極限速度，一般的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車追求燃油經(jīng)濟(jì)性，而對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，當(dāng)前最大的訴求就是續(xù)航里程了。尤其對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，里程焦慮是永遠(yuǎn)的話題。

因此，電動(dòng)汽車的輕量化就顯得尤為重要。汽車制造商們也是八仙過(guò)海，各顯神通：特斯拉采用碳纖維的車身覆蓋件;日產(chǎn)對(duì)聆風(fēng)進(jìn)行改款，在鋰電池結(jié)構(gòu)上做文章，將車身重量降低了80千克;大眾直接取消了e-up!的電池冷卻系統(tǒng);新款的沃藍(lán)達(dá)也將采用輕量化的車身結(jié)構(gòu)。

而在已經(jīng)發(fā)布的電動(dòng)汽車中，寶馬是最大手筆的一個(gè)。為了最大限度的降低車身重量，即將上市的i3首度采用了寶馬的LifeDrive架構(gòu)。LifeDrive架構(gòu)由兩個(gè)模塊組成：乘員模塊和行走模塊，乘員模塊主要是由CFRP(碳纖維強(qiáng)化塑料)制成的客艙，而行走模塊則采用了全鋁制底盤。i3的車身覆蓋件也是全部采用了CFRP。如此大面積地使用碳纖維，其成本可想而知。為了降低成本，寶馬特意選用了成本較低的風(fēng)力發(fā)電來(lái)給制造工廠供電，更是花了十幾年的時(shí)間研究碳纖維的制造工藝。

總結(jié)：

輕量化技術(shù)的運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止文中所提到的這些，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、懸架、車身及其他附件等使用輕質(zhì)材料的方式都屬于輕量化的范疇。常見(jiàn)的如鋁制缸體、鋁制螺栓、降低配重塊質(zhì)量等等。

不管是提高加速性和車輛操控穩(wěn)定性、減小制動(dòng)距離提高車輛安全性、提高燃油經(jīng)濟(jì)效率，還是增加電動(dòng)車的續(xù)航里程，輕量化都展現(xiàn)出了其強(qiáng)大的潛能。在新能源車普及還有重重路障的時(shí)候，輕量化技術(shù)所顯現(xiàn)的價(jià)值更值得重視。