1、汽車材料與輕量化的未來發(fā)展一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義三、汽車重量的極限目 錄第 2 頁二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系第 3 頁 中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)迎來了連續(xù)蟬聯(lián)世界產(chǎn)銷第一的黃金期 汽車產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)的汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖賶汛?，產(chǎn)銷輛逐年提升，連續(xù)六年世界新車產(chǎn)銷第一。截至到2014年底，汽車保有量達(dá)1.54億輛。 注：來自中國(guó)汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)第 4 頁 工業(yè)發(fā)展模式給“環(huán)境”帶來巨大影響 機(jī)動(dòng)車引發(fā)的污染在逐漸加劇，汽車引發(fā)的“環(huán)?！眴栴}將成為“可持續(xù)發(fā)展”道路中的重要“阻隔”！第 5 頁 汽車生態(tài)設(shè)計(jì)將成為汽車環(huán)保問題重要戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移技術(shù)為落實(shí)指導(dǎo)意見，工信部發(fā)布了關(guān)于組織開展工業(yè)產(chǎn)品

2、生態(tài)設(shè)計(jì)示范企業(yè)創(chuàng)建工作的通知，標(biāo)志著生態(tài)設(shè)計(jì)試點(diǎn)工作的正式啟動(dòng)。 為落實(shí)國(guó)務(wù)院要求，工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合發(fā)布了關(guān)于開展工業(yè)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意見，明確了推行工業(yè)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)的總體思路、主要目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)。 第 6 頁一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義 生態(tài)設(shè)計(jì)生態(tài)設(shè)計(jì)是按照全生命周期（Life cycle assessment，簡(jiǎn)稱：LCA）的理念，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)階段系統(tǒng)考慮原材料選用、生產(chǎn)、銷售、使用、回收、處理等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)資源環(huán)境造成的影響，力求產(chǎn)品在全生命周期中最大限度降低資源消耗、盡可能少用或不用含有有毒有害物質(zhì)的原材料，減少污染物產(chǎn)生和排放，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的活動(dòng)

3、。ToxicADPGWPODAPEU第 7 頁一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義 生態(tài)汽車C-ECAP （China Eco-Car Assessment Programme）生態(tài)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)規(guī)程生態(tài)汽車獲牌比例22.07%，白金牌、金牌、銀牌、銅牌的定義，將生態(tài)汽車推向行業(yè)的“領(lǐng)跑者”，將引起媒體及消費(fèi)者的廣泛關(guān)注，是品牌品質(zhì)認(rèn)可、形象認(rèn)可的重要依據(jù)!第 8 頁一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義 汽車輕量化技術(shù)“以塑代鋼”輕量化設(shè)計(jì)開發(fā) 模塊化、集成化設(shè)計(jì)開發(fā) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)開發(fā) 汽車輕量化的技術(shù)內(nèi)涵是:采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和有效手段對(duì)汽車產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),或使用新材料在確保汽車綜合性能指標(biāo)的前提下,盡可能降

4、低汽車產(chǎn)品自身重量,以達(dá)到減重、降耗、環(huán)保、安全的綜合指標(biāo)。第 9 頁一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的重要措施之一決定油耗的因素FWi- 牽引力FR-滾動(dòng)阻力FL -空氣阻力FSt-爬坡阻力FB -加速阻力FWi=FR+FL+FSt+FB 10/15 Mode Fuel Efficiency (km/l)0510152025305001000150020002500Direct Injection GasolineNormal Gasoline35HybridVehicle Weight (kg)CO2: 140g/km40減重與油耗的關(guān)系空氣阻力（對(duì)油耗貢獻(xiàn)約25）與

5、整備質(zhì)量無關(guān)聯(lián)。而大約油耗的75與整備質(zhì)量有關(guān)(滾動(dòng)阻力對(duì)油耗貢獻(xiàn)約35，加速阻力和爬坡阻力對(duì)油耗貢獻(xiàn)約40)。汽車整備質(zhì)量每減少100Kg，百公里油耗降低0.3-0.6L；車重減小10，可降低68的油耗，降低56%的排放。第 10 頁一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義生態(tài)設(shè)計(jì)環(huán)境問題大環(huán)境微環(huán)境（安全、噪聲、健康）輕量化（節(jié)能、減排）健康節(jié)能安全輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系？一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義三、汽車重量的極限目 錄第 11 頁二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系微環(huán)境：側(cè)重于人體直接性影響，主要包含安全、噪聲、揮發(fā)性三方面性能。輕量化技術(shù)的發(fā)展，不但對(duì)于大環(huán)境具有直

6、接影響，而且對(duì)于微環(huán)境具有嚴(yán)重影響安全人的保護(hù)噪聲人體傷害揮發(fā)性人的健康第 12 頁二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系 安全第 13 頁落錘沖擊應(yīng)用結(jié)構(gòu)膠無結(jié)構(gòu)膠結(jié)構(gòu)膠的優(yōu)勢(shì)：吸能+應(yīng)力分散內(nèi)部與外部人員保護(hù)將不同厚度的鋼材，鋁材和塑料翼子板進(jìn)行行人保護(hù)兒童頭部碰撞分析，發(fā)現(xiàn)塑料翼子板的HIC值是最小的。二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系 噪聲（NVH）第 14 頁 “結(jié)構(gòu)不變，更換輕量化材料”帶來的NVH問題輕量化材料(如鋁鎂合金)的剛度和強(qiáng)度低于鋼，帶來NVH問題：1）整體剛度降低整體模態(tài)變化（K、M）2）局部板結(jié)構(gòu)振動(dòng)特征變化板與聲腔耦合變化3）加工工藝對(duì)NVH的影響加工后,應(yīng)力和厚度變化MK20n

7、vcSP二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系 揮發(fā)性（VOC）第 15 頁塑料在汽車上的用量國(guó)家單車用量（Kg）重量比例（%）德國(guó)300-365約22.5美國(guó)、法國(guó)220-249約16.5日本126-150約10中國(guó)80-100約8環(huán)境背景散發(fā)（蒸發(fā)排放）輕量化部位：車身外飾較多，內(nèi)飾梁、支架部位，對(duì)車內(nèi)VOC影響較小，主要存在于車身外飾部位的環(huán)境背景VOC散發(fā)影響！一、汽車生態(tài)設(shè)計(jì)中輕量化的意義三、汽車重量的極限目 錄第 16 頁二、輕量化與汽車微環(huán)境的關(guān)系三、汽車重量的極限1、現(xiàn)有輕量化技術(shù)基準(zhǔn)？ 現(xiàn)狀？對(duì)標(biāo)車？競(jìng)爭(zhēng)車塑料后橫梁的開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)50%的減重效果塑料翼子板的開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)40%的減重效果塑料發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋 能夠?qū)崿F(xiàn)50%減重。減重的意義！第 18 頁三、汽車重量的極限1、現(xiàn)有輕量化技術(shù)基準(zhǔn)？減重基準(zhǔn)？ 合理性？降低油耗！輕量化是技術(shù)，手段