路上跑的新能源汽车越来越多,人们发现随着续航里程不断增加,以及插电混动(PHEV)车型越来越普遍,无论纯电动汽车还是插电混动汽车(含增程式),车辆的自重越来越重,动辄超过两吨。喊了多年的汽车轻量化,已经鲜有人提及。似乎轻量化只针对传统燃油汽车,而新能源汽车可以豁免。其实不然。
轻量化对汽车产业意义重大
所谓汽车轻量化,是在保证汽车强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车整备质量,从而提高汽车动力性,减少燃料消耗,降低空气污染。
实验证明,汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%。当前,由于环保和节能的需要,轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。
对于新能源汽车来说,汽车轻量化,同样起到减少电力和燃油消耗,节能环保。
汽车轻量化主要集中在车身、底盘、动力系统和内外饰件四个部分。白车身动力总成和底盘总成基本上占了整车重量的80%以上。
新能源汽车天然要重一些
纯电动汽车虽然没有发动机和变速箱,但电池包的重量超过发动机和变速箱的重量。续航里程越长,所用的电池越多,重量也就越重。同一款电动汽车车型,续航里程越长自身重量也越重。
插电式混合动力汽车由于多了一套纯电动驱动系统,自重比纯混合动力汽车重不少。雅阁2022款2.0L混动版自重1609公斤,2023款2.0L插电混动版自重1798公斤,比纯混动版重了189公斤。
增程式汽车除了电动驱动部分,还有用于发电的燃油发动机,自重同样轻不了。理想L7是一款增程式中大型5座SUV,自重达到2460公斤。同样是中大型SUV的5座奥迪Q5L,自重只有1915公斤,比理想L7自重少了545公斤。
试想,一个自重近2.5吨的SUV,拉着一个一百多斤的司机跑来跑去,实在是浪费资源。
新能源车增加了三电系统,整车较燃油车增重至少200-300公斤。动力总成的变化,导致新能源汽车天然比燃油汽车要重一些。但是从节能减排的大局出发,新能源汽车也要努力实现轻量化。
新能源汽车轻量化大势所趋
有分析认为, 随着新能源车的迅速发展和普及,轻量化技术正在成为中国新能源汽车发展的重要方向,也是新能源汽车发展的基础技术。对于增加行驶里程和提高车身耐久性和安全性,新能源汽车轻量化大势所趋。
要实现新能源汽车轻量化,首先在设计时努力做到结构轻量化。不仅是车身框架,底盘和其他零件的轻量化都可以采用结构轻量化设计理念加以实现。
二是车身轻量化。对于新能源车型来说,电池重量占了整体重量的很大一部分。随着电池能量密度的不断提高,电池重量会相应降低。另外,不要追求过高的续航里程,够用就好。比亚迪的电池车身一体化技术,对于车身轻量化也很有帮助。
三是材料轻量化。多采用高强度钢、铝合金等材料。目前,无论燃油车型还是新能源车型,高强度钢、铝合金发动机、铝合金轮毂已经得到普遍应用,甚至全铝车身也得到应用。虽然轻量化材料成本可能会高一些,但是对于汽车减重、提高能耗效率、延长续航里程,都有很大帮助。
去年7月在武汉召开的一个论坛上,时任东风汽车董事长竺延风提出汽车“五化”概念。他说,在全球“三大革命”和中国“双碳”战略的推动下,汽车产业的变革正踏浪而至。东风以增加“轻量化”刷新了汽车行业“四化”共识,形成了“轻量化、电动化、智能化、网联化、共享化”的“五化”认知。 东风汽车把轻量化放在“五化”的第一个,可见其对轻量化的重视。
前些年,汽车“新四化”的说法很流行,被认为代表着汽车产业未来发展趋势。
2020年10月国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》,只提电动化、智能化和网联化,不再提共享化。汽车“新四化”成了“新三化”。
如果把“轻量化、电动化、智能化、网联化、共享化”的“五化”去掉共享化,那么,仍然是“新四化”。只是这个轻量化比电动化、智能化和网联化提出的时间更早而已,没有那么新。