油耗可降8%,试了吗?
什么是汽车轻量化?
车身减重 能省多少油?
从理论上来讲,油耗的高低是与车身重量挂钩的。车子越重,所需要克服的阻力也越大,油耗就会越高。
不仅如此,汽车轻量化还能有效减少碳排放。
统计显示,汽车能耗的30%来自轮胎滚动阻力、40%来自行驶时的空气阻力。汽车整车质量每减少10%,可降低燃油消耗6%~8%,减少二氧化碳排放4.5%,制动距离缩短5%,转向力减少6%。轮胎滚动阻力每降低20%~30%, 可节油5%~7%,每百公里二氧化碳排放量可减少400克。而用轻量化材料每替代金属材料10%,车辆可整体减重5%。
截至今年6月底,全国机动车保有量达4.26亿辆,其中燃油车3.28亿辆、新能源汽车1620万辆,年耗油达2.5亿吨。
因此,通过使用一些轻量化新材料,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体质量,从而提高其动力性,减少燃料消耗,降低排气污染,已经成为汽车行业的发展潮流。
对新能源汽车而言,轻量化不仅可以节约能源,还能在电池容量相同的条件下增加汽车的续航里程、延长电池寿命。而在一些高端豪华汽车和超级跑车中,轻量化材料的占比可能超过30%,甚至更高。
汽车上,哪些部位使用了轻量化材质?
目前轻量化材料在整个汽车制造中的平均占比为10%~15%。包括金属轻量化材料,如铝合金、高强度钢和镁合金,以及非金属轻量化材料,如碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料等。
而汽车材质塑料化是如今汽车制造的一大趋势。车用改性塑料质量轻、强度高,只有普通钢材重量的15%~20%,比木材更轻,对汽车轻量化有极大的促进作用。复合材料具有比强度和比模量高、密度小、质量轻、强度高、安全等级高等优点,是汽车轻量化的理想材料。汽车内饰件、外饰件、结构件和轮胎都是轻量化材料应用的主要部件。
其中,纤维增强材料在“以塑代钢”方面起到越来越重要的作用,主要有短纤维增强材料和长纤维增强热塑性材料(LFT)。LFT具有突出的力学性能,未来汽车的车门、车顶、座椅部件、轮毂及汽车周边结构件,都会更多地使用LFT。由于LFT可塑性强、强度高,未来甚至车身都会使用LFT。
汽车轻量化跟中国石化有啥关系?
有网友可能会问了,讲了这么多汽车轻量化,跟中国石化又有啥关系呢?
近年来,中国石化在新材料领域不断取得突破。中国石化发挥“大兵团”攻关优势,设立“绿色环保汽车轻量化材料技术开发与应用”重大项目,在原材料、复合材料、制件等领域进行集群式创新。并在超50家汽车零部件及整车企业试产了汽车前端框架、引擎盖内板、碳纤维轮毂、汽车门内护板、轮胎气密层等29种汽车制件。
中国石化自主研发的48K大丝束速碳纤维,2022年10月10日成功投产,新型汽车轻量化合成树脂、特种合成橡胶,成功实现了产业化。
大丝束碳纤维性能优越,被称为“新材料之王”“黑黄金”。
上海石化研发生产的大丝束碳纤维,是一种含碳量在95%以上的高强度新型纤维材料。其力学性能优异,比重不到钢的四分之一,强度却是钢的7至9倍,并且还具有耐腐蚀的特性。
“新材料之王”应用场景广泛,如风能、太阳能、高铁动车、飞机部件等。
再比如:汽车保险杠是汽车表面积大、形状复杂的薄壁结构部件。我国汽车安全标准要求所用材料具有优异的抗高、低温冲击韧性,刚性及良好的耐老化性能。为此,中国石化茂名石化开发了高熔指高抗冲K7726H、K9930H保险杠专用料。
汽车燃油箱是事关安全的重要部件,产业门槛极高,之前,我国汽车燃油箱专用料全部靠进口。茂名石化开发了汽车燃油箱专用料HXB4505N,国内首家通过国家汽车质量检测中心严格的质量检测。该牌号产品已长期用于国内某些汽车品牌,去年更是实现出口。
此外,还有多个牌号产品受到市场青睐,用于轮胎、保险杠、油箱、仪表板、车门护板、发动机冷却风管、蓄电池等汽车部件生产。
▲ 科研人员展示用茂名石化产品生产的汽车油箱料
为满足人们对汽车驾驶室高标准空气质量的要求,燕山石化成功开发出高模量珠粒发泡聚丙烯专用料,VOCs含量较低,白度好且色度稳定,可较好地满足驾驶室安全环保的要求。同时具有优异的综合性能和较轻的质量,在汽车内饰件中的应用越来越多。目前,该系列产品已通过欧盟RoHS认证、美国FDA检测。
end
更多阅读推荐