聯(lián)盟輕量化發(fā)展白皮書2022-2023-03-技術資料

1序一2積極推動汽車輕量化發(fā)展，助力“雙碳”目標實現(xiàn)（2022年6月20日在輕量化專委會第二次會員論壇上的發(fā)言）二、輕量化是汽車產業(yè)綠色轉型的重要手段，新能源汽車輕量化是未來發(fā)展的重點方向。我們將堅定不移。 三、中國汽車產業(yè)持續(xù)關注輕量化發(fā)展和應用，并將持續(xù)強力推進。系數(shù)總體目標，要求2025年/2030年/2035年燃油乘用車輕量化系數(shù)分別降低四、中國汽車輕量化逐步向縱深方向快速發(fā)展，還將強化力度、加快五、“雙碳”目標下，汽車輕量化需從技術、標準和產業(yè)鏈合作方面實現(xiàn)突破，這是我們的共同使命。4六、真誠倡議，攜手推動中國汽車輕量化發(fā)展和應用邁向新階段。 1 2 7 7 8 12 13 14 15 18 18 18 21 23 23 23 23 24 24 25 27 28 28 30 30 31 33 34 35 36 36 38 38 38 40 41 41 42 42 59 60 11 13 14 15 16 16 17 18 19 19 19 20 21 21 22 22 23 277一、概述牌轎車的自質量約比發(fā)達國家同類轎車平均重8%～10%，商用車平均重10%~）， 二、基本情況身約占汽車總質量的30%,空載情況下,約70%的油耗用在車身質量上,因此車身的輕量化對減輕汽車自重,提高整車燃料經(jīng)濟性至關重要。同時,輕量化還將在一會因底盤重量減輕而減輕,整個車身會更加穩(wěn)定;輕量化材料對沖撞能量的吸收, 車身重量對降低發(fā)動機的功耗和減少汽車總重量具有雙重的效應。為此,首先應強度高的輕質材料,像鋁鎂合金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等;(2)使用同密度、同彈性模量而且工藝性能好的截面厚度較薄的高強度鋼;(3)使用基于新材料加工的輕量化結構用材,如連續(xù)擠壓變截面型材、金屬基復合材料板、激光焊接板材有色合金材料鋁具有良好的機械性能,其密度只有鋼鐵的1/3,機械加工性能 鋁合金加工難度比鋼材高,成型性還需繼續(xù)改善;由于鋁導熱性好,導致鋁合金的比較高,成本控制對鋁合金的運用非常重要。鎂合金具有與鋁合金相似的性能,但成本低等特點,來作為汽車輕量化的措施。采用高強度鋼板在等強度設計條件下減少率不一定能達到鋼板強度的增加率,不可能大幅度地減輕車重。高強度鋼板彈性應變區(qū)。由于運用高強度鋼板的經(jīng)濟性和相對容易性,因此應大力提倡在汽塑料和復合材料與相同結構性能的鋼材相比,塑料和復合材料一般可減輕部件的重量在35%左右。低密度與超低密度片狀成型復合材料的發(fā)展提供了更多的潛力,在重量減輕與強度方面達到甚至超過了鋁材,整體成本通常更低。塑料是直接起到輕量化的作用,更因其優(yōu)良的耐熱性、耐腐蝕性和耐磨性,用于汽車發(fā)動機燃燒室及熱交換器等零件,使功率提高,油耗大大下降,從節(jié)能角度看則間接地起到輕量化效果。蜂窩夾層材料是早已在飛機上采用的材料,其最大特點是剛性 性能等的不斷發(fā)展和成熟,針對不同輕質材料的不同性能,進行多材料混合結構設汽車廠家用鎂合金制造的部分汽車零件通用氣缸蓋、濾油器、空氣濾清器殼、配電器、擋泥板支架、煙灰盒門、轉向盤柱、前大燈罩、前大燈托架、發(fā)動機罩格柵、進氣格柵中心座、前大燈框架、配電器、擋泥板支架、離合器殼、制動器福特離合器踏板托架、轉向柱定位機構、分動器殼克萊斯勒變速器殼體大眾曲軸箱、變速器殼體、增壓器殼、正時齒輪、離合器殼沃爾沃節(jié)氣門連桿、手制動連桿、車門外把手奔馳座椅架儀表板保時捷風扇、風扇架、車輪 三、輕量化技術及其發(fā)展現(xiàn)狀汽車輕量化的技術內涵是:采用現(xiàn)代設計方法和有效手段對汽車產品進行優(yōu)化設計,或使用新材料在確保汽車綜合性能指標的前提下,盡可能降低汽車產品自單地將其小型化。首先應保持汽車原有的性能不受影響,既要有目標地減輕汽車身的造價不被提高,以免給客戶造成經(jīng)濟上的壓力。汽車輕量化技術包括汽車結與汽車自身質量下降相對應,汽車輕量化技術不斷發(fā)展,主要表現(xiàn)在:輕質生態(tài)復合材料及陶瓷等的應用越來越多;結構優(yōu)化和零部件的模塊化設計水平不斷提高,如采用前輪驅動、高剛性結構和超輕懸架結構等來達到輕量化的目的,計算機輔助集成技術和結構分析等技術也有所發(fā)展;汽車輕量化促使汽車制造業(yè)在步及其抗蠕變性能的進一步改善,自動變速器殼體以及發(fā)動機曲軸箱亦適合改用鎂材料制造。若曲軸箱由鋁改為鎂,則可減輕30%左右。傳統(tǒng)的轎車車身結鋼車身,現(xiàn)今也越來越多地采用高強度鋼、精練鋼、鋁合金和夾層鋼車身結構,其度較高的碳鋼相比,表現(xiàn)出不少優(yōu)點,例如延展性更好、強度更高、更適合形狀復前輪驅動、高剛性結構和超輕懸架結構等來達到輕量化目的,國內已從主要依靠前出現(xiàn)了一批擁有自主知識產權的汽車車身模具開發(fā)技術,如湖南大學與上汽通用五菱在薄板沖壓工藝與模具設計理論方面開展了較深入的研究;北京航空航天法和優(yōu)化設計方法進行結構分析和結構優(yōu)化設計,以減少車身骨架、發(fā)動機和車 纖維復合材料、高性能稀土永磁材料、新型新能源材料等；國家節(jié)能與新能源 六、吉林通用集團在輕量化方面的研究與應用 一、緒論二、軌道交通輕量化復合材料國內外發(fā)展與應用現(xiàn)狀世界主要軌道交通裝備企業(yè)聯(lián)合專業(yè)復合材料設計制造企業(yè)積極開展了碳 韓國鐵路行業(yè)在纖維復合材料的應用方面也取得顯著成績。2010年投入商TTX列車是在法國阿爾斯通公司向韓國轉讓第二代TGV-A 重30%～35%，同時抗擊能力優(yōu)良，耐0.9kg鋼塊300km/h的沖擊。意大利夾層板（兩層Tedlar聚氟乙烯塑料薄層中夾有Nomex蜂窩芯材頭部采用 歐洲對轉向架的壓制同樣采用材料-結構一體化設計，但僅限于研究測試階通過了靜態(tài)模擬試驗和耐久性試驗。隨后又相繼開發(fā)了HLD-L型和HLD-300 縱臺碳纖維板比傳統(tǒng)玻璃產品減重50%以上。碳纖維板采用整體模具成型大大 三、軌道交通復合材料市場前景與經(jīng)濟性分析 四、總結中國軌道交通等高端裝備制造業(yè)的快速發(fā)展將為碳纖維復合材料等新材料的發(fā)展應用提供巨大的實踐平臺。按軌道車輛用復合材料份額占比1續(xù)在軌道交通車輛復合材料中試線平臺建設和產業(yè)化進程中得到相關政策和資 一、德國國家輕量化計劃與目標2030”工業(yè)戰(zhàn)略中的核心技術。德國聯(lián)邦經(jīng)濟部在2019年一種跨領域的技術，也是創(chuàng)新的動力。這是活力和不斷發(fā)展的代名詞?！? 二、德國主要輕量化團隊和機構（一）“歐洲輕量化之父”胡芬巴赫院士團隊“歐洲輕量化之父”胡芬巴赫院士（Prof.Dr.-Ing.habil.Prof.E.h.Dr.h.c. 1997年胡芬巴赫院士利用德累斯頓年以來，胡芬巴赫院士團隊從市場獲得的科研經(jīng) 2015年他與中國中車青島四方機車車輛股份有限公司、中國中車工業(yè)研究院聯(lián)2017年與北京新能源汽車股份有限公司聯(lián)合成立了“中德汽車輕量化工程（二）德國德累斯頓工業(yè)大學輕量化及復合材料學院 德累斯頓工業(yè)大學輕量化及復合材料學院(ILK，以下簡稱：學院)由胡芬巴（1）輕量化結構團隊：現(xiàn)代輕量化結構解決方案不再是零件材料的簡單替（2）計算方法與仿真團隊：為了降低研發(fā)成本，提高研發(fā)效率，輕量化結 （4）熱固性工藝和預成型團隊：主要為創(chuàng)新預成型工藝進行相（5）連接技術團隊：一個開放和跨學科工作和交流的平臺，專門針對連接傷和失效過程的相關知識和數(shù)學描述對于輕量化結構和輕量化系統(tǒng)的設計至關（7）功能集成整合團隊：對學院而言，功能整合首先意味著高 （8）特殊材料和工藝團隊：多材料設計中的輕量化結構—這是學院的研究（9）中性輕量化團隊：該團隊主要對輕量化結構背景下的跨學科可持續(xù)發(fā)和復合材料的應用處理相關的演示設備，例如6米直徑的編織機，高性能熱壓 （三）德國德贏技術公司德贏科技的核心競爭力是輕量化技術與產品尤其是鋁鎂合金產品的工程開德國德贏技術公司是德國大眾集團研發(fā)中心鎂事業(yè)部中國事務的戰(zhàn)略合作 騰堡州輕量化局在亞太地區(qū)唯一官方指定會議。2019年在山東鄒平舉辦的第6（四）德國巴登符騰堡州輕量化局2016年起，巴符州輕量化局作為聯(lián)合主辦單位在中國舉辦中德輕量化技術定的年會。2018年起，巴符州輕量化局在中德輕量化技術年會前后組織德國輕 中德軌道交通技術（德累斯頓）聯(lián)合研發(fā)中心有限公司一、背景與歷程 二、合作成果（一）合作模式（二）項目成果 （三）人才培養(yǎng)此外，在科技部的領導下，積極推進“德國中國研發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟”建設，帶 （四）技術轉移（五）社會效應 聯(lián)盟輕量化專委會部分成員名譽主任:雷憲章院士 主任：莫凡教授主任：李吉寶 2019年赴德國研發(fā)中心從事軌道交通車輛復材產品設計、研發(fā)工作，作為碳纖維復材車體項目負責人，完成下一代地鐵碳纖維車體設計研發(fā)，碳纖維車體于 中國國家科技部十五重大科技攻關專項“鎂合金應用及其產業(yè)化”專家工作組成集團旗下現(xiàn)有3家上市公司（其中2家香港上市公司在國內外建有12個 王立耀教授級高級工程師 唐荻教授豐鎮(zhèn)平教授 胡正飛教授 崔勇教授劉波教授 劉維民博士 柯南極劉天祥博士 龔欣主要從業(yè)方向：光電子,光譜,激光微加工,光纖傳感,微系統(tǒng)傳感器,工業(yè)測控與標應用技術大