新能源前沿研究在汽车轻量化中的应用前景分析

新能源前沿研究在汽车轻量化中的应用前景分析

覃炳露

广西交通职业技术学院，广西南宁  530023

摘要：在汽车轻量化发展中，为了切实提升其发展的效率，便可以适当性将新能源前沿研究融入到其中，并且细致剖析与探讨如何实现新能源前沿研究与汽车轻量化二者之间的有机融合，从而切实实现新能源汽车的轻量化发展。

关键词：新能源；前沿研究；汽车轻量化；应用前景

前言：在汽车领域发展的过程中，对于新能源的应用以及汽车轻量化是汽车行业发展的趋势所在，同时也是汽车生产技术实现发展创新的关键性因素，通过将新能源运用在汽车发展中可以降低汽车上路行驶所造成的大气污染，实现汽车轻量化则可以保证汽车行驶消耗更少的能源，实现对于能源的节约，又以全方位助推汽车领域发展效率以及水平得到持续性提升。因此，为了进一步强化汽车产业的发展，文章将细致探讨与研究新能源前沿研究在汽车轻量化中的应用前景。

一、汽车轻量化介绍

所谓汽车轻量化主要所指的便是在确保汽车的强度以及安全性能基础之上，采取科学且合理的技术有效降低整车重量，提高汽车的动力性，减少汽车对于能源的消耗，并且有效降低汽车所产生的尾气污染。通过科学实验研究表明，汽车的重量降低50%，则汽车在行驶阶段所产生的燃料消耗也会降低将近50%左右。同时在汽车领域蓬勃发展的背景之下，为了落实绿色环保以及节能的理念，汽车轻量化发展也逐渐成为当前汽车领域发展的潮流以及趋势所在，对于汽车产业的发展与创新可以起到一定的指导作用^[1]。从本质上来说，实现汽车轻量化的指导思想便是充分维护汽车性能以及稳定性，对于汽车的整车过程进行节能化设计，节约在汽车当中的总成零部件，从而对于汽车进行持续性优化。而在此期间，需要注重对于汽车强度以及安全性作出充分考虑，同时适当性降低耗材，可以选取轻质材料完成汽车的整备过程，例如：铝、镁、塑料、纤维或者是碳纤维等复合材料，这样便可以有效降低汽车的重量，使汽车拥有更加优良的性能。

二、新能源前沿研究在汽车轻量化中的应用前景分析

（一）新能源汽车轻量化的发展趋势

在汽车领域发展的过程中，为了有效实现汽车轻量化发展，便需要注重将新能源前沿研究融入到其中，从而提升汽车领域发展的水平以及效率。在《中国制造2025》中指出，发展电动汽车、燃料电池等方面可以有效提升新能源汽车发展的水平，同时汽车轻量化也伴随着汽车能源电动化与智能化成为当前汽车发展领域当中的重要发展趋势。在汽车上路行驶中，车身重量与其所受到的阻力之间呈现出正比关系，汽车的重量每减少10%，其所产生的燃油消耗也会降低6%-8%，因此积极开展汽车轻量化发展便显得至关重要。将新能源前沿研究应用在汽车轻量化发展中，则可以使汽车的车身重量降低。在当前新能源汽车研究当中，也要针对于车身的耐久性做出特殊设计，使用额外的高压电，而在此阶段则对于安全性要求更高，其中包括整车的密封以及车身的结构、防水要求等方面，而这些问题也逐渐成为新能源汽车轻量化发展所面临的巨大挑战。

当前，新能源汽车与传统汽车相比由于受到电池重量以及续航里程等方面因素的影响，对于车的重量也更加敏感，其中所采用的动力电池系统通常会占据整车重量的30%-40%左右，而这种情况的存在便决定了新能源汽车无法如同传统汽车那样通过一次的补充能量来实现长距离的行驶，所以电动汽车更需要实现轻量化发展，优化对于车身结构的设计，降低整车重量，从而确保新能源汽车在行驶阶段所消耗的能源更低，同时拥有更长的续航里程。

（二）新能源前沿研究在汽车轻量化发展中的运用路径

在汽车轻量化发展阶段，需要从整车的重量方面开展工作内容，针对于整车进行30%-40%的轻量化，在汽车轻量化发展阶段，需要充分考虑到整车的传动设备、电池等方面因素，例如可以适当性增加单位电池的容量，用以实现轻量化的目标，而当前这一项技术也逐渐开始工程化发展^[2]。此外，通过电池的重新排布提高系统的能量密度同样也是促使汽车轻量化发展的一项有效措施，例如：可以针对于电芯尺寸进行研究设计，确保该项指标与整车的布置之间相互匹配，从而使电池拥有更高的使用效率，增强电芯的数量，确保电动汽车拥有更强的续航里程。从整车的方面来说，新能源汽车轻量化技术可以分为三个方面，即材料选择、结构设计、制造工艺等方面。

第一，材料选择：在汽车轻量化发展阶段，为了有效实现新能源前沿研究的融入，并且切实降低整体车身重量，必须要科学开展材料选择，需要应用高强度的轻质材料，例如：高强度钢板、超高强度钢板、铝合金、镁合金、工程塑料以及纤维增强复合材料等方面，这些材料拥有较好的强度，同时重量相对于传统材料也要更轻，有利于从材料方面实现汽车轻量化发展，从而降低新能源汽车在行驶阶段消耗的能源，提高新能源汽车的续航里程。

第二，结构设计：对于新能源汽车进行结构设计同样可以助推汽车的轻量化发展，首先需要针对于当前汽车的结构类型做出分析与统计，之后从结构方面进行轻量化的优化设计，对于汽车进行结构解析

^[3]。同时综合运用CAD、CAE等方面技术对于新能源汽车进行结构上的优化，有效减少其中的无用材料，从而达到减轻壁厚、减少零部件数量等目标，有效降低整车重量。

第三，制造工艺：在应用新能源前沿研究成果阶段，能否充分实现汽车的轻量化发展也取决于所选择的制造工艺，并且制造工艺能否与汽车生产制造过程相互契合也决定了该项工作所取得的成效。在实际当中，通常会采用行业前沿的制造工艺技术，例如：激光拼焊、高强度钢热成型、辊压成型、内高压成型等方面，此外，结构胶粘接以及一种材料铆接等方面连接技术也会被运用到新能源汽车轻量化发展中，用以全面保证新能源汽车的发展效率以及水平得到切实提升。

结束语：

综上所述，在汽车领域发展阶段，新能源汽车产品愈发成熟，产销量也开始呈现出逐年上升的趋势，为了进一步强化新能源汽车的发展水平，便需要着重将新能源前沿研究成果应用在新能源汽车轻量化发展当中，从而有效达到降低整车重量的目标，促使新能源汽车领域实现稳定且高效的发展。

参考文献：

[1]程一卿,莫凡,彭亚南. 新能源汽车发展态势及其轻量化[J]. 科技创新导报(12期):41-45.

[2]刘喆, 鲍家锋. 新能源汽车内饰轻量化分析[J]. 消费导刊, 2019, 000(015):41.

[3]冯毓海, 杨良成. 新能源汽车车身轻量化设计理念探究[J]. 商品与质量, 2018, 000(009):157.

基金项目：2018年度（广西交通职业技术学院）院级自然科学、哲学和人文社会科学研究立项项目，项目名称：基于新能源汽车铝质白车身NVH的气密性探索与研究，项目编号：JZY2018KAZ04

覃炳露（1982.01-），男，壮，广西柳江人，大学本科，广西交通职业技术学院讲师，主要研究方向为汽车服务工程。