汽车材料-轻量化材料

轻量化材料在汽车上的应用

《材料科学发展与应用》课程小论文 轻量化材料在汽车上应用 学号：205110803 姓名：尚晓娟 摘要：随着汽车工业的飞速发展，汽车安全、能源与环境问题备受关注。减小汽车自身质量是降低汽车燃油消耗及减少排放的有效措施之一。采用高强度钢、低密度的轻质材料是汽车减重的最重要途径。汽车质量的减轻主要归功于铝合金、镁合金塑料、高强度合金钢等新材料用量的增加。 关键字：轻量化材料；汽车；应用 Abstract: With the rapid development of automobile industry, car security, energy and environmental issues of concern. Reduce the quality of the car itself is to reduce vehicle fuel consumption and effective measure to reduce emissions. High-strength steel, low-density lightweight material is the most important way to lose weight in the car. Automotive quality reduction is mainly due to increase in aluminum, magnesium alloy plastic, high-strength alloy steel and other new material amount. Keywords: lightweight materials; Automotive; Application 0、引言 汽车轻量化是在保证汽车整体品质和性能不受影响甚至提高的前提下，尽可能降低汽车产品自身重量，努力谋求高输出功率、低噪声、低振动和良好的操纵性、高可靠性等，汽车的轻量化主要通过合理的结构设计和使用轻质材料的方式来实现。轻量化设计既能降低材料、能源消耗，又能降低尾气排放量，有资料显示，车质量每减轻10%，可降低6%—8%的油耗［1］。 1、汽车轻量化 众所周知，汽车在现代生活中是不可或缺的工具，随着科学技术的发展，汽车的保有量在逐年提高，汽车正以越来越大的影响改变着人类的社会生活。资源和环境问题是当今人类

汽车材料轻量化

浅谈汽车轻量化 摘要：通过对汽车轻量化的意义的分析，以及汽车轻量化技术的现状特点，引出了轻量化的发展方向。 关键词：汽车；轻量化；发展 一、汽车轻量化的意义 现阶段，降低能耗、减少环境污染以及节约有限资源是各国面临的一个十分重要而紧迫的课题，而通过减轻汽车自重能提高汽车的燃油经济性、降低能耗、减少污染已成为全球汽车工业的发展趋势。 有关研究数据表明：若汽车整车质量降低10%，燃油效率可提高 6%-8%；若滚动阻力减少10%，燃油效率可提高3%；若车桥、变速器等机构的传动效率提高10%，燃油效率可提高7%。此外，车辆每减重100kg，CO2排放量可减少约5g/km。 由此可见，汽车轻量化对于节能减排具有重大的意义，是实现我国汽车工业可持续发展的重要措施。同时，轻量化还可以使车辆行驶时因底盘重量的减轻而减轻颠簸，提高了车身的稳定性；轻量化的材料能对冲撞能量的吸收，又可以有效提高碰撞安全性。 因此，无论是对于传统动力汽车，还是新能源汽车，轻量化一直是科研、汽车生产制造等重点探索方向。目前，在汽车轻量化领域，正呈现技术、工艺和材料等多方发力局面。 一、汽车轻量化技术的现状： 汽车轻量化技术包括汽车结构的合理设计、轻量化材料的使用和制造工艺三个方面。 ①轻量化材料：实现汽车轻量化必须集成利用多种新材料和相关应用技术。目前，汽车轻量化材料使用的主要是高强度钢，其次是铝镁合金、复合材料及塑料。其中，高强材料主要用于降低钢板厚度，保证汽车结构和安全性能；低密度材料主要用于非结构件替换和减轻汽车质量。 1)采用高强材料：高强钢是轻量化的关键材料，它的大量使用既实现了整车轻量化，又保证了汽车的安全性和可靠性，因此，高强钢使用面广且量大。 2）采用轻量化材料：铝合金是轻质材料，具有良好的抗腐蚀性，应用前景良好。近年来，铝材在汽车上应用量增加很快，主要是板材、挤压材、铸铝及锻铝，在车身结构、空间框架、外覆盖件和车轮等处均有大量应用。 除了镁合金以外，还采用更轻的铝材料，用于壳体类、气缸盖罩盖和方向盘骨架等件，现在已经扩展到座椅骨架、车门、车顶、仪表盘骨架和支架类零件，轻量化效果更明显。 3）复合材料的使用：塑料及纤维复合材料在汽车工业的应用也日趋增加，汽车上应用塑料件已达数百个，多应用于发动机的缸套、活塞、连杆、活塞销、摇臂和气门挺柱，刹车系统的刹车盘和刹车毂。 ②优化设计：随着汽车工业设计水平的不断提高，如果汽车车身结构设计合理，不仅可

2018年我国汽车轻量化及轻量化材料行业市场综合发展态势图文深度分析报告

2018年我国汽车轻量化及轻量化材料行业市场综合发展态势图文深度分析报告 （2018.04.15） 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解，重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 汽车轻量化绝非是简单地将其小型化。首先应保持汽车原有的性能不受影响，既要有目标地减轻汽车自身的重量，又要保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性，同时汽车本身的造价不被提高，以免给客户造成经济上的压力。实验证明，汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 汽车轻量化技术目的。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的前提下，

尽可能降低汽车产品自身重量，以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。 一、汽车保有量持续上升，节能减排成各国重中之重 经过十余年的快速发展，汽车保有量持续上升。2010-2016年我国汽车保有和产量快速上升。2016年国内汽车产量2819万台，同比增长13.5%，汽车产量仍处于逐步上涨趋势中。另2017年8月末我国民用汽车保有量达到2.05 亿辆，汽车千人保有量为144 辆/千人，与发达国家每千人汽车保有量500辆左右相比，国内汽车保有仍会持续上升。 2011-2017H1国内汽车产量(万台)

伴随汽车保有量的增多，汽车排放污染引起注意。机动车大多是以汽油发动机和柴油发动机为动力，这两类发动机均直接排放细颗粒物，其中汽油机排放的颗粒物相对较少，而柴油机排放量多，是城市PM2.5污染的主要排放源之一。北京市环保局发布的PM2.5来源解析报告显示，在雾霾所有来源中，区域传输贡献占28%~36%，本地污染贡献，其中机动车污染占到31%，为主要来源。 各国为控制汽车排放量，纷纷提出汽车能耗和排放目标。到2020年，除美国之外的全球主要的汽车生产与消费国家和地区对乘用车燃油油耗的要求都将严格限制在5L/100km以下的水平，而且碳排放也更为严格（国内在2020将采用国Ⅵ的排放标准）。 汽车轻量化将成节能减排主攻方向。汽车行业的节能减排主要是指通过汽车制造商一些技术措施配合相应的国家政策，建立起完善的机制等来减少能源浪费和降低废气排放。主要技术措施为汽车轻量化技术、发动机关键技术、改善油品品质和排放控制技术。其中，发动机技术与油品改善需要较长时间技术积累才能提升，而轻量化技术是目前最容易实现的技术，将成为减排主攻方向。 汽车排放与汽车重量高度相关。在保证汽车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，降低汽车尾气排放。汽车整备质量降低100Kg，汽车每

汽车材料轻量化的一些途径

综述 汽车材料轻量化的一些途径 东风汽车公司支德瑜 当今世界的两大主题是和平与发展。中国目前未受战乱困扰,发展是首要主题。但发展必须考虑可持续性。江泽民于1996年提出:在现代化建设中,必须把实现可持续发展作为一个重大战略。要把控制人口、节约资源、保护环境放到重要位置,使人口增长与社会生产力的发展相适应,使经济建设与资源、环境相协调,实现良性循环。! 汽车工业也必须服从可持续发展的国策,所涉及的方面很广泛,今仅探讨涉及汽车材料学科诸问题之一的汽车轻量化途径。 1因石油危机而凸现的汽车轻量化问题 汽车工业可持续发展的最主要制约因素将是石油资源承受不了长期大量消耗,面临着枯竭的威胁,石油可认为是非再生资源,开采一点就少一点。地壳石油总储量虽尚未完全勘探清楚,但经人们一个多世纪的钻探,要找到新的特大油藏的机率已不一定很高。其次,地下油藏也不可能全部开采出来,一般认为采收率受技术条件和成本的制约,石油能采收部分比采不出部分还要小。这就构成了探明储量!(指可采出储量)这一石油业的术语。美国1979年的采收率仅为32%。1997年10月北京第15届世界石油大会传出佳音:挪威能源部长宣布,采用先进技术的油井,采油率可达70%。我国胜利油田同月也曾宣称已掌握水平井!技术,采收率可达70%。 美国?油气杂志#最近报导:1997年底世界石油探明储量为10195.4亿桶,同年世界平均日产原油6494万桶。据此推算,全球石油探明储量仅能支撑此产量43年。 当然我们可以期盼石油探明储量仍可因继续勘探和提高采收率而有所上升,但也不可不估计到人类的每年石油耗量也会因生产发展、人口增多、特别是广大发展中国家人民生活水平的提高而有所攀升,因此石油的供应前景仍是脆弱的。仅能保证几代人(主要还是发达国家这一小部分人)畅快消费的现实是与可持续发展的伟大理想相距甚远的。 汽车是石油的一个主要消费者。开发替代能源、特别是开发电动汽车,提示了不耗用石油的可能性。但迄今任何替代办法都还不如石油燃料经济和方便;优化交通结构,特别是实行公交优先,可以较大幅度降低石油总需量,但是人们还是不断地受着汽车进入家庭的诱惑。因此通过汽车技术进步,提高汽车本身的热效率以减少油耗,最大程度地延缓石油枯竭之年到来,和保留一些石油资源供其他用途,例如作为塑料等石油化工产品的原料,仍不失为人类当前为可持续发展的前景而作的一种现实的重大努力。 在汽车节油设计改进中有一个重要子项是采用轻量化材料以降低汽车自重。众所周知,汽车的燃油耗与汽车运动总质量成正比,而汽车总质量为汽车自重与载荷之和。由于轿车的自重远大于载荷,因此轿车降低自重尤为重要。自1973年石油危机以来,世界各汽车厂在轿车上采用轻量化材料的进展也较明显,尤其表现在塑料和铝的扩大应用上。 时至今日,现代轿车中占自重90%的6类主要材料各自份额大体为钢55%~60%,铸铁12%~ 5%(以上两项通称黑色金属,约共占65%),塑料8%~12%,铝6%~10%,橡胶4%,玻璃3%。6类之外的其他材料共占车重的10%,它们是各种重有色金属、各种液体和诸如油漆等杂项材料。以上比值并非恒定,它随轿车等级、品牌和各制造厂习惯而异;又是动态的,随技术发展而变化,大体上是石油危机发生25年后的当前现状。 载货车载荷远大于自重。由于其车架、车箱、弹簧和车轮都承重载,机件也传递较大的力和扭矩,一般难由铝和塑料承担,因此载货车上黑色金属的相对密度通常占70%以上。 为了汽车的进一步轻量化,材料学科的主要活跃因素在3个方面: a.采用高强度材料,以减小制件尺寸,并需解决尺寸缩减所可能引发的问题; b.采用低相对密度材料,并需解决材料更换所可能引发的问题; c.采用易成形工艺及与之相适应的材料,使几个零件集成为一体,从而减少多余的重量,也可简化制造工序,降低成本。 汽车工艺与材料 AUTOMOBILE TECHNOLOGY&MATERIAL 1999年第6期 1

深圳汽车轻量化项目申报材料

深圳汽车轻量化项目 申报材料 投资分析/实施方案

报告说明— 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解， 重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加 速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资2687.60万元，其中：固定 资产投资2067.49万元，占项目总投资的76.93%；流动资金620.11万元，占项目总投资的23.07%。 达产年营业收入5235.00万元，总成本费用4032.40万元，税金及附 加52.80万元，利润总额1202.60万元，利税总额1421.28万元，税后净 利润901.95万元，达产年纳税总额519.33万元；达产年投资利润率 44.75%，投资利税率52.88%，投资回报率33.56%，全部投资回收期4.48年，提供就业职位82个。 调研数据显示，2017年款普通品牌车型中，铝合金零部件在转向节、 羊角中的渗透率为21%，控制臂为3%，副车架和制动钳壳体上还没有应用。由此可见，当前铝合金在普通乘用车品牌中的渗透率还在绝对低位（增长 空间广阔）！

目录 第一章项目基本情况 第二章建设单位基本信息第三章项目建设必要性分析第四章项目市场分析 第五章项目建设方案 第六章项目选址说明 第七章项目工程设计 第八章工艺方案说明 第九章环境保护 第十章企业卫生 第十一章项目风险评价分析第十二章节能概况 第十三章项目进度方案 第十四章投资可行性分析 第十五章经济评价 第十六章综合评价说明 第十七章项目招投标方案

第一章项目基本情况 一、项目提出的理由 我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政 策扶持，得到了飞速的发展。2016年，我国新能源汽车销量为50.7万辆，同比增长53%。截止2017年11月，新能源汽车11月当月销量11.9万辆，同比增长106.7%。 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其物理性质表 现为密度低、强度高、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、 导热性和抗蚀性，工业上广泛使用。 二、项目概况 （一）项目名称 深圳汽车轻量化项目 （二）项目选址 xx经济示范中心 深圳，简称深，别称鹏城，是广东省副省级市、计划单列市、超大城市，国务院批复确定的中国经济特区、全国性经济中心城市和国际化城市。截至2018年末，全市下辖9个区，总面积1997.47平方千米，建成区面积927.96平方千米，常住人口1302.66万人，城镇人口1302.66万人，城镇 化率100%，是中国第一个全部城镇化的城市。深圳地处中国华南地区、广

汽车轻量化论文

摘要：汽车轻量化对于降低汽车燃油消耗和减少排放污染起着举足轻重的作用，采用轻质材料是实现汽车轻量化的重要途径。文章详细分析了轻量化技术 在现在汽车种的应用，包括铝合金镁合金钛合金3种轻合金的特点。轻量化 设计技术以及金属成型方法和连接技术，说明了汽车轻量化的意义，对汽车的 轻量化技术发展有一定的指导作用。 关键词：汽车；轻量化；车身 1轻量化技术在汽车上的应用 目前，国内外应用于汽车的请炼化技术主要有：1）轻质材料技术的应用，如铝合金镁合金钛合金高强度钢塑料粉末冶金生态复合材料及陶瓷等的应用越来越多；2）结构优化及计算机辅助设计和分析技术的应用；3）汽车制造中新的成型方法和连接技术的不断应用。 1.1.1基于材料的轻量化技术的应用 1.11高强度钢在汽车上的应用 高强度刚已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料，它在抗碰撞性能，加工工艺和成本方面与其他材料相比具有较大的优势。采用高强度钢板，首先能改善汽车的安全和碰撞性能，传统的碳素钢虽然可以吸收碰撞能量，但其缺点是质量大，影响燃油经济性；高强度钢板用于汽车车身，除了能减薄车身部件厚度降低自重之外还可以提高汽车表面件的抗凹陷性及抗破坏能力，在降低燃油消耗率的同时又可以提高汽车的安全性。 国外高强度钢在汽车上的应用以日本最为典型。在日本，车身零件实际应用高强度钢始于20世纪70年代，最早应用于车身外表件，然后应用到内部零件和结构件。目前，日本悬架结构和支撑件的强度已达到800-1000MPa。 抗拉强度410 MPa的高强度钢多用于内部件，即将采用590 MPa高强度钢用于内部件，有望进一步减薄零件厚度。

1.12铝合金在汽车上的应用 铝具有高的导电性和导热性，密度小，塑性好，易成型，易回收利用。 可通过铸锻冲压工艺制造各类汽车零件。自1991年使用高强度铝合金以来，北美汽车上铝的用量已增加2倍，运动多用途车皮卡和微型厢式车上的铝的用量呈3倍增长。 目前，铝合金已经广泛应用于汽车车身底盘零部件以及发动机的某些部件上。现代轿车发动机活塞几乎都采用铸铝合金，这是因为活塞作为主要的往复运动件要靠减重来减小惯性，减轻曲轴配重，提高效率，并需要材料有良好的导热性，较小的热膨胀系数，以及在350度左右有良好的力学性能，而铸铝合金符合这些要求。同时由于活塞连杆采用了铸铝合金件，减轻了质量，从而降低了发动机的振动，降低了噪声，使发动机的油耗下降，这也符合汽车的发展趋势。 近年来，一些新型铝合金材料也开始在汽车上应用，如快速凝固铝合金TiAi金属间化合物泡沫铝材铝复合材料铝基粉末冶金材料和铝拼焊冲压坯材料。 1.13 镁合金在汽车上的应用 镁合金的基本特性如下： 1）质量轻。镁合金比铝合金轻33%，比钢轻77%，为常用结构金属材料中最轻的材料。同时，镁能制造出与铝同样复杂的零件而质量则较后者轻 1/3.镁合金用于车辆，将显著地降低其起动惯性，降低燃油消耗，减少 环境污染。 2）比强度高，刚性强。同等形状下，镁合金制品的刚性为塑料的10倍以上。 如用镁合金代替ABS塑料，则制品的质量可以减少36%，厚度可以降低 64%。

湖北汽车轻量化项目申报材料

湖北汽车轻量化项目 申报材料 规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，其物理性质表 现为密度低、强度高、塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、 导热性和抗蚀性，工业上广泛使用。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资17253.05万元，其中：固定 资产投资14353.95万元，占项目总投资的83.20%；流动资金2899.10万元，占项目总投资的16.80%。 达产年营业收入25143.00万元，总成本费用18881.19万元，税金及 附加319.33万元，利润总额6261.81万元，利税总额7444.84万元，税后 净利润4696.36万元，达产年纳税总额2748.48万元；达产年投资利润率36.29%，投资利税率43.15%，投资回报率27.22%，全部投资回收期5.17年，提供就业职位327个。 我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政 策扶持，得到了飞速的发展。2016年，我国新能源汽车销量为50.7万辆，同比增长53%。截止2017年11月，新能源汽车11月当月销量11.9万辆，同比增长106.7%。

目录 第一章项目概述 第二章承办单位概况 第三章项目背景及必要性第四章市场研究分析 第五章项目投资建设方案第六章项目选址评价 第七章土建工程说明 第八章工艺概述 第九章环境保护分析 第十章职业安全 第十一章建设风险评估分析第十二章节能可行性分析第十三章实施安排方案 第十四章投资方案说明 第十五章项目经济收益分析第十六章总结说明 第十七章项目招投标方案

第一章项目概述 一、项目提出的理由 调研数据显示，2017年款普通品牌车型中，铝合金零部件在转向节、 羊角中的渗透率为21%，控制臂为3%，副车架和制动钳壳体上还没有应用。由此可见，当前铝合金在普通乘用车品牌中的渗透率还在绝对低位（增长 空间广阔）！ 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解， 重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加 速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 二、项目概况 （一）项目名称 湖北汽车轻量化项目 （二）项目选址 某循环经济产业园 湖北省，简称鄂，中华人民共和国省级行政区，省会武汉。地处中国 中部地区，东邻安徽，西连重庆，西北与陕西接壤，南接江西、湖南，北 与河南毗邻，介于北纬29°01′53″—33°6′47″、东经 108°21′42″—116°07′50″之间，东西长约740千米，南北宽约470 千米，总面积18.59万平方千米，占中国总面积的1.94%。最东端是黄梅县，

兰州汽车轻量化项目申报材料

兰州汽车轻量化项目 申报材料 投资分析/实施方案

兰州汽车轻量化项目申报材料 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解， 重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加 速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资13230.15万元，其中：固定 资产投资11272.15万元，占项目总投资的85.20%；流动资金1958.00万元，占项目总投资的14.80%。 达产年营业收入15517.00万元，总成本费用11644.33万元，税金及 附加231.60万元，利润总额3872.67万元，利税总额4638.43万元，税后 净利润2904.50万元，达产年纳税总额1733.93万元；达产年投资利润率29.27%，投资利税率35.06%，投资回报率21.95%，全部投资回收期6.06年，提供就业职位273个。 坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设计上充分 体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺 技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心， 在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资费用的控制工作，以求 实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠的依据。努力

提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。 ...... 我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政 策扶持，得到了飞速的发展。2016年，我国新能源汽车销量为50.7万辆，同比增长53%。截止2017年11月，新能源汽车11月当月销量11.9万辆，同比增长106.7%。

金属材料在汽车轻量化中的应用与发展研究 张田保

金属材料在汽车轻量化中的应用与发展研究张田保 摘要：在汽车保有量的不断增加的社会背景下，如何减少污染、降低能耗，为 消费者提供低成本、低排放、高速、安全、舒适的驾车环境，是汽车制造业亟待 研究的课题。汽车轻量化成为汽车产业发展的主要方向。铝合金材料以其具有的 一系列优良特性，如密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐 腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易表面着色、良好的加工成型性以及高的回收再 生性等，在汽车工业中逐渐得到广泛运用，成为实现汽车轻量化发展的主要途径。 关键词：金属材料；汽车轻量化；应用 1、金属材料在汽车轻量化中的应用 汽车轻量化虽然是设计、材料、工艺等多方面因素的优势集成，但主要是材 料的轻量化。归纳起来，用于汽车轻量化的材料主要有两类：一是低密度的轻质 材料，主要指铝、镁、钛合金材料，以及塑料和复合材料；二是高强度材料，如 高强度钢。从环保的角度看，在轻质材料中，聚合物类的塑料制品回收处理过程 中存在环境污染问题，因此，在使用上受到一定的限制。而铝、镁、钛合金材料 是目前所有现用金属材料中密度较低的轻金属材料（铝合金约2.7 g/cm3，镁合金约1.74 g/cm3，钛合金约4.51 g/cm3，钢的密度约7.8 g/cm3），这些金属材料形 成的多种合金材料，可以提高汽车主动安全性和被动安全性，满足苛刻的安全法 规要求，使汽车的安全设计得到进一步的完善。同时，选用轻金属材料也是减轻 自重、节能环保，提高汽车动力性、舒适性的重要保证。铝、镁、钛等轻金属代 替钢材是汽车轻量化的首选材料，也是未来汽车发展的重要方向。 2、铝及铝合金 铝是世界上使用较早且生产和处理工艺都比较成熟的轻量化材料。铝及铝合 金材料具有的一系列优良特性，如密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击 性能好、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易表面着色、易加工成型性、回收再 生率高等特点，受到越来越多的汽车制造企业的青睐。 目前，汽车上用铝量最大的是车轮、动力系和悬架系零部件。据此推测，未 来汽车的铝化界限可达30%～50%。为了能增加铝及合金材料在汽车制造业中的 使用数量，各国都在努力探索新的铝合金材料的同时，也不断改进加工技术，如“铝合金半固态成形技术”就是目前国际广泛关注和应用的领先的加工技术，该技 术生产出来的铝合金汽车零件组织致密、性能优良，且属于近终态成形。铝及铝 合金材料也有不足之处，主要表现在铝的承载力、力学性能与钢相比仍有差距。 再加上生产技术的局限，工艺流程的复杂性，导致生产成本较高。这些都是制约 汽车材料铝化的重要障碍。 汽车轻量化主要是通过提高铝化程度来实现。伴随着铝化程度的不断提高， 使用铝的比例不断增加，所产生的最大问题就是生产成本的大幅度上升。因此， 降低铝化成本，提高生产效率是汽车制造业努力的方向，未来汽车铝化程度的提 升必须依靠对铝化的需求和生产成本的平衡来支配。我国的铝矿产资源丰富，原 铝产量位居世界第一，并形成了完整的铝工业体系。目前，国内汽车工业用率呈 现快速增长态势，生产技术基本上能满足汽车工业的需要。 3、镁及镁合金 镁及镁合金是21世纪最具开发前景的轻质结构材料。镁及镁合金的主要特点是：一是密度低、质量轻，使用镁合金能够比铝合金再减轻15%～20%，是最轻 的金属材料；二是比强度（强度与质量之比）高于铝合金和钢，比刚度（刚度与

汽车轻量化技术-汽车轻量化发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ca9077419.html, 汽车轻量化技术 作者：郑斯泽 来源：《科技与创新》2016年第01期 摘要：汽车轻量化技术一直是各个汽车厂家重点研究的内容，经过几十年的发展，它已 经取得了长足的发展。简单介绍了汽车轻量化技术的设计情况和所用材料的性能，阐述了汽车轻量化的实施途径，以期为日后的相关工作提供参考。 关键词：轻量化技术；轻质材料；车身结构；节能减排 中图分类号：U462.2 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.360docs.net/doc/ca9077419.html,ki.kjycx.2016.01.131 经过近百年的发展，虽然汽车的能源利用率提高了，但也只有20%～30%.究其原因，最 主要的是汽车本身的质量消耗了大部分能耗。研究表明，如果汽车的整体质量降低10%，那么，能源利用率就可以提高6%～8%.因此，汽车轻量化的优势就是降低油耗。 汽车车身质量占汽车整体质量的30%，空载时，有70%的能源消耗在汽车车身上。采用 汽车轻量化技术除了可以降低能耗外，还可以提高汽车操作的稳定性和安全性。使用轻量化材料后，汽车质量会减轻。在其行驶过程中，由于汽车底盘质量比较轻，所以，颠簸会减弱，车身会更加稳定。当汽车遇到撞击时，其撞击能力会被吸收一部分，从而提高汽车运行的安全性。但是，轻量化并不是说汽车质量越轻越好，这需要综合考虑汽车的安全性、经济性和实用性等因素。由此可见，汽车轻量化技术是汽车产业中非常关键的一部分。 1 含义 在保证汽车各项指标都满足要求的情况下，为了降低能耗，使其更加环保、安全，要采用先进的技术或特殊材料尽可能地减轻汽车质量。 汽车轻量化并不是简单地缩小汽车的体积或者减轻汽车的质量。汽车的安全性、稳定性、舒适性和耐撞性等与汽车的质量有直接关系，所以，还需要考虑其经济合理性，毕竟汽车属于商品，要让消费者接受它的价格。 汽车结构的创新化设计和特殊材料的使用是汽车轻量化技术的重要组成部分。如果汽车车身结构设计合理，不仅可以减少材料的使用量，还能达到轻量化的目的。要想实现汽车轻量化，车身材料是非常重要的。相关研究表明，汽车轻量化主要表现在以下3个方面：①随着新材料的出现，很多性能好的轻质材料被应用于汽车领域，例如高轻度钢、镁合金、钛合金、铝合金、特殊塑料、陶瓷和生态复合材料等；②随着汽车工业设计水平的不断提高，很多汽车开始采用超轻悬架结构、高刚性结构来减轻其质量；③汽车轻量化的发展促使计算机辅助集成技术和结构分析等技术被应用于汽车领域，从而带动汽车联接技术的创新。

珠海汽车轻量化项目申报材料

珠海汽车轻量化项目 申报材料 规划设计/投资分析/产业运营

珠海汽车轻量化项目申报材料 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解， 重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加 速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资6263.31万元，其中：固定 资产投资4902.28万元，占项目总投资的78.27%；流动资金1361.03万元，占项目总投资的21.73%。 达产年营业收入12554.00万元，总成本费用9647.00万元，税金及附 加129.60万元，利润总额2907.00万元，利税总额3437.57万元，税后净 利润2180.25万元，达产年纳税总额1257.32万元；达产年投资利润率 46.41%，投资利税率54.88%，投资回报率34.81%，全部投资回收期4.37年，提供就业职位221个。 努力做到合理布局的原则：力求做到功能分区明确、生产流程顺畅、 交通组织合理，环境保护良好，空间处理协调，厂容厂貌整洁，有利于生 产管理和工程分区建设。 ...... 我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政 策扶持，得到了飞速的发展。2016年，我国新能源汽车销量为50.7万辆，

同比增长53%。截止2017年11月，新能源汽车11月当月销量11.9万辆，同比增长106.7%。

珠海汽车轻量化项目申报材料目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案

珠海成立汽车轻量化材料生产加工公司可行性报告

珠海成立汽车轻量化材料生产加工公司 可行性报告 规划设计/投资方案/产业运营

报告摘要说明 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动，它的优势其实不难理解， 重量轻了，可以带来更好的操控性，发动机输出的动力能够产生更高的加 速度。由于车辆轻，起步时加速性能更好，刹车时的制动距离更短。 xxx实业发展公司由xxx实业发展公司（以下简称“A公司”）与xxx投资公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出 资330.0万元，占公司股份62%；B公司出资200.0万元，占公司股份38%。 xxx实业发展公司以汽车轻量化材料产业为核心，依托A公司的渠 道资源和B公司的行业经验，xxx实业发展公司将快速形成行业竞争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。 xxx实业发展公司计划总投资18285.19万元，其中：固定资产投 资14402.74万元，占总投资的78.77%；流动资金3882.45万元，占总投资的21.23%。 根据规划，xxx实业发展公司正常经营年份可实现营业收入31699.00万元，总成本费用23805.71万元，税金及附加341.02万元，利润总额7893.29万元，利税总额9323.04万元，税后净利润5919.97万元，纳税总额3403.07万元，投资利润率43.17%，投资利税率

50.99%，投资回报率32.38%，全部投资回收期4.59年，提供就业职位603个。 汽车轻量化始于发达国家，最早由传统汽车巨头引领，经过发展已产 生一定规模。目前，北美汽车轻量化材料是全球最大的市场。预计该地区 的年复合增长率约为5.6%，在2021年达到362.3亿美元。欧洲是全球第二大市场。未来，亚太地区轻量化材料市场将是这个行业中发展最快的地区。2015年，该地区的产量占全球的50%。亚太地区的轻量化材料市场正在随 着越来越多的乘用车和轻型车需求而增长。

汽车轻量化技术简述

汽车轻量化概述 摘要 汽车的轻量化，就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。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。若滚动阻力减少10％，燃油效率可提高3％；若车桥、变速器等装置的传动效率提高10％，燃油效率可提高7％。汽车车身约占汽车总质量的30％，空载情况下，约70％的油耗用在车身质量上。因此，车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益。当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。 关键词：汽车轻量化材料结构优化有限元分析 1.国内外轻量化研究现状 早在上世纪初期，参与赛车运动的赛车就由赛车运动协会提出了重量上的限制，这也成为世界上最早的汽车轻量化事件。这项规定也为汽车轻量化同后的快速发展提供了一个良好的开端。自此，汽车零部件开始出现钢板冲压件，以替代以前经常使用的圆管材料，底盘及车架、车身等零件的制造往往采用这些钢板冲压件。

而且，更加轻量化的铸造件或冲压件也开始出现在悬架及底盘系统中的部分零件上。上世纪中叶第二次世界大战后，为了克服战争带来的汽车用材料短缺的困难，德国大众公司开始将轻量化措施大量应用在汽车设计和制造上，更加值得一提的是，镁合金材料被第一次使用在“甲壳虫”车的发动机和变速箱壳体上，这一创举即使在今天的汽车业仍有着使用价值和历史意义。 但是，直到上世纪70年代以前，汽车轻量化技术并没有能够引起人们足够的重视，甚至在第二次世界大战后，当时人们为了追求汽车的“大而安全”，结果导致了汽车总重普遍都超过了l 500kg。自上世纪70年代开始，随着全世界范围石油危机的爆发，也随着汽车设计、制造工艺技术及汽车材料技术的发展，人们才开始逐渐重视汽车轻量化技术的研究，并开始逐步应用在汽车产品上，汽车的总重才开始出现逐年减少的趋势。据统计，美国中型汽车的平均整车总重量，从上世纪80年代初的大约1520kg逐步下降到90年代末的大约1230kg。到上世纪末本世纪初期，百公里油耗仅仅3L的汽车开始出现在了汽车生产制造强国，而且汽车总重量都控制在800kg左右。如德国大众在1998年推出的路波3L TDI，汽车总质量只有800kg。奥迪公司推出的全铝轿车Audi A2，汽车总质量只有895-990kg。商用车系列产品中，汽车轻量化技术也开始得到了大量的应用，比如意大利依维柯商用车，2004年其驾驶室的质量已降为960kg。 我国汽车轻量化技术发展起步虽然较晚，但是近年来，也取得了不少成果。尤其是在国家“九五”和“十五”期间，一批被列为国家“863”、“973”高新技术项目和国家科技攻关重大项目的汽车新材料项目，大大促进了我国汽车轻量化技术的进步和发展。“九五”期间，铸件生产成套工艺技术和铝合金材料技术的开发研究项目，开发出了多种可以使用在汽车上的铸造合金和高性能轴瓦材料；半固态成型、快速凝固成型等先进成型技术的研究与应用也取得了突破；耐热铝合金、铝基复合材料等新型汽车用材料的研究也取得了较大的进展。铝合金铸造生产线也开始出现在一汽等几大汽车生产厂家；国内的大学及研究所也开始进行相关的研究，如湖南大学开始开展汽车大型铝合金结构件整体铸造成形技术和关键设备的研究；铝合金板材的成形性研究也在重庆汽车研究所、西南大学、东北大学和一汽开始开展。“十五”期问，镁合金材料的应用与开发被列为我国材料领域的重点项目，国内的大型汽车生产厂家如一汽、东风及长安等建立了压铸镁合金生产线；重庆汽研所则在镁合金材料零件的性能测试、疲劳试验及计算机仿真等方面开展了大量的研究工作；国内高校如上海交大、湖南大学及重庆大学等就镁合金材料的强韧化、阻燃性和抗高温蠕变性等开展了较深入的研究。 与此同时，国内在汽车轻量化的零件结构形状优化设计等方面也取得了大的进步，改变了原来的单纯依靠经验进行零件轻量化设计开发，逐步发展到利用有限元技术等新的设计方一法上。如湖南大学与上汽通用五菱合作开发的薄板冲压工艺与模具设计理论的课题，取得了较高的研究与应用成果，获得了国家科技进步一等奖；北航利用有限元技术和现代设计方法，对客车结构进行了优化设计与分析，实现了客车轻量化设计。 2.可用于汽车轻量化设计的金属材料 2.1轻质合金材料 福特汽车公司负责人在一次国际材料学会议上强调指出，2l世纪的汽车将发生巨大的变化，而材料技术是推动汽车技术进步的关键，如：铝、镁、陶瓷、塑料、

汽车轻量化的目的和意义

-- 汽车轻量化的目的和意义 汽车轻量化是一个完整的概念,是指汽车在保持原有的行驶安全性、耐撞性、抗震性以及舒适性等性能不降低，且汽车本身造价不被提高的前提下,有目标地减轻汽车自身的重量。汽车轻量化是设计、材料和先进的加工成形技术的优势集成。可见汽车轻量化实际上是汽车性能提高、重量降低、结构优化、价格合理四方面相结合的一个系统工程。 有试验表明,汽车质量每减轻10%，油耗下降6%～8%,排放量下降4%。同时汽车轻量化直接提高汽车的比功率，使汽车的动力性能提高。因此，汽车轻量化技术是有效降低油耗、减少排放和提升安全性的重要技术措施之一。 汽车轻量化对於降低油耗、减少排放起着至关重要的作用，目前已经成为国内外汽车工业界的研究热点。汽车轻量化主要采取材料轻量化与结构轻量化相结合的方式,而汽车零部件的各种先进成型技术也是轻量化的核心内容之一。 汽车轻量化对汽车节油、降低排放、改善性能、汽车产业健康发展都具有重要意义,是现代汽车工业技术发展的方向。在对整车轻量化设计的同时要综合考虑到高动力输出、低噪声、低振动以及良好的操控性和高的可靠性。通过对汽车结构和形状的设计优化,应用先进的加工技术和轻量化材料来实现整车的降重。汽车轻量化一定要在控制成本的前提下实现整体的设计要求，只有实现规模生产,这些新型轻量化材料及其加工技术的生产成本才能符合材料生产企业的效益要求要提高中国汽车轻量化技术水平,当务之急是集成全国轻量化技术优势,开展产、学、研、用大联合。从汽车轻量化技术发展的战略高度出发，建立资源共享的汽车轻量化技术科技创新平台,推进产、学、研、用的合作与交流,促进汽车轻量化技术成果的转化；制定汽车轻量化技术重要产品和检测方法等规范及标准；建立高水平的相关产业技术人才培养基地和提供技术谘询的服务机构等,中国汽车工业要做大做强并积极参与国际竞争,其自主研发、突破技术瓶颈及掌握核心技术是必由之路。 汽车轻量化，并非没有技术含量的简单降低汽车重量,事实上诸如碳纤维代表着当今最先进的汽车技术。汽车轻量化是在保证汽车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利用率,减少燃料消耗,降低排气污染。汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要。权威研究显示，若汽车整车重量降低１0％，燃油效率可提高6％—8%；汽车整备质量每减少1０0公斤，百公里油耗可降低０.3—０．6升；汽车重量降低1%,油耗可降低0.７%。而在驾驶方面,汽车轻量化后其加速性能也将得到提高,而在碰撞时由于惯性小,制动距离也将减少。此外，车辆每减轻１00公斤,二氧化碳排放可减少约５克／公里。可见汽车轻量化的节能环保效益觉不亚于汽车发动机技术节油技术。 当前，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化的主要材料有碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等,主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为三类：车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化。其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重，从而实现节能环保功能。 --

汽车轻量化材料之工程塑料

汽车轻量化材料之工程塑料 汽车安全与轻量化| 2016-02-02 08:54 导读汽车轻量化好处多多，实现轻量化的方法也很多，车身结构优化、制造工艺改进和轻量化材料应用便是常用的方法。随着各种新型材料的不断出现，轻量化材料已然成为了汽车轻量化的“主战场”，关注汽车轻量化，有必要对各种轻量化材料有所了解。 在全球节能减排的大背景下，轻量化已然成为了汽车发展的重要趋势之一。最近几年，各种汽车轻量化技术不断革新、各种新材料不断涌现，车身结构优化、制造工艺改进和轻量化材料应用成为了汽车轻量化设计的常用方法。其中，材料的创新与应用，是实现汽车轻量化的重要途径之一。常用的轻量化材料包括高强度材料如高强钢和轻质材料如镁合金、铝合金、工程塑料和各种复合材料。 在汽车轻量化要求日趋增强的同时，汽车碰撞安全的要求也在逐步提高，有限元仿真是汽车轻量化和碰撞安全设计的重要手段，而该方法能够正确预测汽车结构的力学响应的前提条件是对所涉及材料力学行为的准确表征。前述不同类型轻量化材料，往往表现出与传统钢铁材料不同的力学行为特点。因此，对这些材料的力学行为表征进行研究就显得尤为重要。本文以工程塑料为主要对象，对其独特的力学特性进行简单的介绍。

汽车上使用的塑料件非常之多，从很小的卡扣到很大的内饰盖板，都可能是塑料制成的。塑料材料是一个笼统的分类，不同组分的塑料其特性会存在非常大的差别。以对汽车碰撞吸能特性影响最大的强度和韧性两个指标来看，有的塑料强度很高但韧性很差，稍加变形就会碎裂；而有的塑料强度较低但韧性非常好，拉伸比甚至可以达到100%、200%的量级。 传统的材料力学性能试验，通常是在加载速度较低的准静态试验条件下，通过单向拉伸试验来确定材料的弹塑性变形和断裂行为特性，但汽车车身或者内饰材料在汽车碰撞过程中可能经历的最高应变率往往在100 s-1的量级，材料的变形也不是单轴拉伸那么简单，这些加载条件的变化都会对塑料材料的力学响应产生影响。 首先，我们来看加载速率对塑料材料力学响应的影响。加载速率通常用应变率来表示，应变率的直观理解就是变形的快慢，加载的越快当然应变率越高，简单工况下的近似计算方法是将加载速率比上实际变形的长度： 其中， 表示加载速率，单位一般为m/s， 表示实际变形的长度，单位一般为m， 表示应变率，对应的单位为s-1。下面展示了一种典型的工程塑料——某种改性聚丙烯——在不同应变率下的应力应变曲线，首先我们可以看到这是一种韧性非常好的塑料，在准静态下的拉伸比可以超过100%，随着应变率增加到冲击载荷范围，其拉伸比明显下降，但是其强度有了大幅度的提高。

汽车轻量化材料技术

汽车轻量化材料技术 当前，节能、环保、安全、舒适、智能和网络是汽车技术发展的总趋势，尤其是节能和环保更是关系人类可持续发展的重大问题。因此，降低燃耗、减少向大气排出CO2和有害气体及颗粒已成为汽车工程界主攻的方向。人们现已熟知的美国PNGV计划，预计到2004年或2005年，美国轿车将达到每升汽油可行驶约34km（3倍燃料效率）。 减小汽车自重是汽车降低燃耗及减少排放的最有效措施之一。美国的PNGV计划要求轿车自身质量减小40％。 1 材料技术在轻量化汽车中的作用 福特汽车公司负责人在一次国际材料学会议上强调指出，21世纪的汽车将发生巨大的变化，而材料技术是推动汽车技术进步的关键，轻量化是今后汽车发展的关键。 RNGV:计划中明确提出选用新材料（包括高强度钢、铝、镁、钛合金、塑料及复合材料等）来实现减小汽车自身质量的目的，并把先进的轻质材料作为急需开发的技术领域。 铝、镁合金的优越性与竞争力迫使钢铁企业迅速发展高强度材料，于是引发了一场“金属材料之战”。钢铁业、铝业、镁业都纷纷制定出为汽车减小质量的计划。国际钢铁协会（International Iron and steel Institute）首先开展了超轻钢汽车车身（Ultra Light Steel Auto Body）项目，简称UISAB。参加该项目的有来自5大洲18个国家的35家国际著名钢铁企业。该项目于1994年启动，1998年结束。该项目的主要目标是减小车身质量、提高结构强度、提高安全性、简化制造工艺及降低生产成本。 与UISAB相关的项目还有UISAC（Ultra Light Steel Auto Closures）和UISAS（Ultra Light Steel Auto Suspension）两项目，前者是将高强度钢应用在汽车车身覆盖件上，后一项目是采用高强度和超高强度钢板、钢管、棒材以及一些先进的制造技术来生产轻量、廉价和性能良好的悬架系统。其目标是通过采用新的钢材及设计，将悬架质量减小20%，不增加成本，达到铝材的减小质量标准，而成本与铝相比下降 20％。 UISAB计划后，钢铁企业又于1998年3月开始在全球实施UISAB－AVC计划，即先进的汽车概念项目（Advanced Vehicle Concept）。该项目是从整体上研究开发新一代钢铁材料汽车结构（车身、覆盖件、悬架系统、发动机支架及所有与结构、安全相关的部件），于2004年可研制出概念车并满足2004年汽车碰撞安全标准要求，明显改善燃油效率，材料可回收，排放减少并能降低成本，可大批量生产。 与此同时，世界各大铝业公司也结成了汽车铝材联盟（Auto Aluminum Alliance），其中包括铝协的汽车及轻卡集团、美国汽车材料合作伙伴（US Automotive Materials Partnership，简称USAMP）。 2 轻量化汽车材料技术的发展趋势 由于钢铁材料在强度、塑性、抗冲击能力、回收使用及低成本方面具有综合的优越，其