在全球號召環(huán)境友好型發(fā)展的前提下,隨著高新科技和特殊材料技術(shù)的飛速發(fā)展,各大汽車廠商在提高發(fā)動機效率和減少傳動損耗的研究之余,紛紛把更多的研究重心轉(zhuǎn)移到輕量化技術(shù),并逐步把這些技術(shù)應(yīng)用在了民用乘用車上。

近日福特公司就發(fā)布了一款輕量化蒙迪歐概念車,該車整車重量為1195公斤,與現(xiàn)款蒙迪歐2.0T車型的1659公斤相比,重量足足降低了464公斤。在輕量化科技至高無上論充斥著大家耳朵的同時,我們必須要問,輕量化技術(shù)真的百利無害嗎?答案似乎是肯定的,但事實上,消費者的關(guān)注點被引導(dǎo)到輕量化高大上的優(yōu)越性上,而忽視了其中存在的不足。輕量化科技確實步步逼近中,但沒你想象的那么快,其所帶來的一系列問題,解決起來都還是很棘手的事。

 

安全是汽車輕量化路上最大的障礙

汽車輕量化會使正常行駛的汽車擁有更靈敏的操作體驗,不管是在加速,剎車或者轉(zhuǎn)彎上,自重輕的汽車,總能帶給人隨心所欲的感覺。就如牛頓第二定律說的一樣,在力不變的情況下,質(zhì)量越輕,物體的加速度越大,因此,輕的汽車配合相同的動力,操控起來肯定更得心應(yīng)手,而不管是廠家還是消費者,都能在輕量化的汽車上體驗更加優(yōu)異的汽車性能。但就跟力與反作用力總是相伴一起,共同存在的原理一樣,操控的提升,也提高失控的可能性。根據(jù)物理方程式:f =μN(約為f =μmg),汽車輪胎所能提供的最大摩擦力隨著汽車質(zhì)量的降低而線性降低,也就是說汽車在剎車或緊急轉(zhuǎn)向的情況下,更容易超出穩(wěn)定操控的極限范圍,出現(xiàn)輪胎抱死或是側(cè)滑,從而引發(fā)嚴重的事故,這種情況在雨雪天氣尤為明顯,如水滑現(xiàn)象(汽車開過積水路面,輪胎瞬間失去抓地力)。而上述物理公式也說明,除非μ(即輪胎抓地能力)的提升,否則一味地減輕汽車質(zhì)量是沒有意義的。有研究也表明,汽車在正面相撞的條件下,質(zhì)量小于對方10%或20%的一方,其死亡人數(shù)將分別高于車重高一方45.8%或122%,由此可知重量輕的車輛在特定情況下的安全性大大下降。
 

制造成本過高是汽車輕量化發(fā)展的瓶頸

在安全技術(shù)還沒有完全跟得上的情況下,成本以及售價也是輕量化科技出現(xiàn)在汽車上一大難題。首先在研發(fā)這一層上,生廠商就得花上極大的人力物力。上世紀90年產(chǎn)奧迪率先在汽車外殼中使用鋁制車身,鋁制品技術(shù)的改良讓整車廠看到了新希望,鋁制車身突然間成為未來汽車的發(fā)展方向之一?？墒乾F(xiàn)實卻是截然相反的,眾多廠家并不樂于為鋁制車身買賬。到目前為止,民用車上應(yīng)用全鋁車身的主要廠家也僅僅是奧迪和捷豹路虎兩家。究其原因,無非是鋁金屬價格昂貴,相較傳統(tǒng)的鋼材成本大幅提高。此外,在鋁制車身還沒來得及廣泛應(yīng)用的時候,高強度鋼材的異軍突起,也使鋁制車身的優(yōu)勢逐步被淡化。直到今天,市面上能夠看到全鋁車身的汽車寥寥無幾,更別說應(yīng)用了碳纖維等高新材料作為部件主要材料的汽車。

 

后期維護難度大是輕量化推廣的軟肋

即使安全方面沒問題,成本也得到良好的控制,輕量化汽車交付使用之后,保養(yǎng)與維修又是一件令人頭疼的事。傳統(tǒng)鋼制車身在受到撞擊變形后,很容易通過鈑金技術(shù)進行修復(fù),而鋁制車身在受到撞擊變型后,由于修復(fù)技術(shù)跟不上,鈑金修復(fù)難度高,修復(fù)效果也比不上傳統(tǒng)的鋼制車身,無形中提高了消費者使用成本,而對于碳纖維部件而言,發(fā)生碰撞變形甚至損壞之后,基本是無法修復(fù)的,只能通過更換對應(yīng)部件進行維修。就如買了一輛特斯拉上路之后無處充電一樣,輕量化車型無處可修又是另一個硬傷。高企的生產(chǎn)制造成本,也意味著更大的維修難度,對此,眾多4S店以及修理商在技術(shù)改造方面也需要對此投入巨大的人力物力,而部分資質(zhì)不夠的修理店,則是心有余而力不足。顯然,消費者購買汽車為的就是省心省力,假如購買之后維修保養(yǎng)給他們帶來更大的煩惱,輕量化汽車也只能是叫好不叫座的花瓶產(chǎn)品。

輕量化的好處

當(dāng)然我們也不能否認輕量化科技所帶來的好處,而且確實有廠家在這方面已經(jīng)有了不錯的進步。以全新一代攬勝來說,同樣是配備了5.0 V8發(fā)動機的路虎攬勝在配備全鋁車身減重近400kg以后,相較上一代車型,官方0-100km/h加速成績由6.2秒加快到5.8秒,而油耗則由17.3L/100km下降到了13.1L/100km。這些很大程度上是車輛輕量化的功勞。實驗也證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。

除了鋁制品的應(yīng)用之外,隨著汽車輕量化進程的加速,塑料復(fù)合材料、高強度鋼以及碳纖維在汽車中的應(yīng)用將更加廣泛,這些材料在為汽車減重的同時,降低汽車排放,提高燃料效率。而對于碳纖維等特殊材料,在能夠減輕質(zhì)量的同時,其比傳統(tǒng)材料強10倍的強度更能夠為汽車乘員提供更好的保護,這才是輕量化高強度材料相比節(jié)能減排更誘人的優(yōu)勢。

 

記者有話說

就當(dāng)前市場而言,輕量化科技的應(yīng)用還是能夠在保證車身安全的前提下進行的,但是不管是廠家還是消費者,都不能忽視其潛在的不安全因素。輕量化技術(shù)在航空航天領(lǐng)域獲得了非常高的成就,但路上跑的畢竟不能跟天上飛的相提并論,輕量化技術(shù)應(yīng)用在汽車上是一把雙刃劍,各大汽車生產(chǎn)廠商應(yīng)該在輕量化所帶來的優(yōu)異性能和燃油經(jīng)濟性還有安全性上找到一個“黃金分割點”,這個黃金分割點才是未來輕量化技術(shù)發(fā)展的中心點。鑒于輕量化技術(shù)帶來的經(jīng)濟性完全抵不過該技術(shù)所帶來的成本,現(xiàn)階段的輕量化車身技術(shù),幾乎都是以不計成本的方式出現(xiàn)在超級豪車中,輕量化技術(shù)想要更好地發(fā)展,除了制造商改良技術(shù)增加產(chǎn)能降低成本之外,還需要政府政策的支持,就如同對新能源汽車實施補貼一樣,否則,把省下來的油費貼到修車費上,精打細算的消費者可沒那么好忽悠。