為什么輕量化材料在汽車上應用困難？答案在這里！

該研究中心對44款2015年生產的車型材料進行了調查，并向汽車制造商提出了一個問題：如果必須在短期內對汽車的主要部件進行減重，他們將如何應對？

研究團隊調查到，復合材料是汽車減重不可避免的解決方案。研究團隊負責人杰·巴倫（Jay Baron）表示“如果你想對汽車減重，就必須大規模地改用符合材料，包括汽車立柱、橫梁、縱梁等等”。汽車制造商們也坦誠，如果想為一輛車減重15%，很難不依靠復合材料。

不過，目前汽車制造商使用的比較常見的減重方式是耐高溫塑料以及縮小發動機尺寸。

如果需要為汽車減去5%的重量，汽車制造商通常選擇的是鋼鋁一體化結構，例如福特推出全鋁車身的F-150。進而，汽車制造商會在其余部件中使用改性塑料來進一步減重。但是鋁在耐久性上存在缺陷。

除了鋼鋁一體化結構，鎂也可與現有的鋼結構生產設施結合使用。但是有兩個問題導致汽車制造商不太愿意這么做。一個是67%產量集中在中國，潛在的原材料供應問題使得其他國家制造商大規模應用不太可行。另一個是大幅增加成本。

幾乎所有的供應商都認為碳纖維及其復合材料在減重方面價值是其他材料不可比擬的。但是，幾乎所有的汽車制造商都同意碳纖維是最難被運營在大規模生產中。

為什么會存在這種矛盾？因為以碳纖維復合材料作為汽車制造的主要材質，意味著現有的生產方式需要推倒重來。例如福特的全鋁車身F-150，即使是鋁替代鋼，福特也需要大筆資金來改造工廠。再加上目前模塊化生產已經在行業內越來越普遍。一旦出現重大的調整，成本將高到難以想象。

因此，汽車減重最大的障礙就是改變的代價太大。巴倫介紹“汽車制造商對我說：‘我們好不容易制定了標準化生產流程，現在你想要我們用復合材料造車門？這不符合標準，所以是在打亂流程。’”

基于此，未來十年的可能趨勢是，汽車制造商將在車門、引擎蓋、前柱和包圍等關鍵區域引入更輕的材料，但其核心仍將以鋼為主。

本文主要參考資料：Why Are Vehicles Still so Heavy? Blame Manufacturing Infrastructure

材料牛編輯整理。

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