



如何让汽车成功“瘦身”?汽车在实现轻量化的同时,怎样实现性能、安全、环保的“三角平衡”?日前在上海举行的 2025 亚洲汽车轻量化展览会,展现了汽车轻量化的实践路径。该展与同期举办的第二十届中国国际铝工业展览会、2025年上海国际工业材料展览会·铜联动,吸引超650家企业参展。展会上,车用材料创新、结构优化设计、制造工艺突破等汽车轻量化解决方案亮相,为汽车行业的未来发展勾勒出新蓝图。
材料创新:实现“减重不减程”
传统汽车制造中,钢材占据主导地位。但随着对汽车能耗、续航及性能要求的不断提高,单一钢材已难以满足“瘦身”需求。如今,铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等轻量化材料在汽车制造中得到逐步应用,呈现出多元协同应用的态势。其中,作为更轻质的金属结构材料,镁合金密度比铝合金低约30%,在汽车内饰件、方向盘骨架等部件制造上逐步崭露头角。
在宝武镁业科技股份有限公司展台,多款明星产品吸引观展者驻足。其中,镁合金汽车座椅骨架、方向盘骨架、汽车轮毂、电机壳体,以及大型镁合金半固态结构件——半固态仪表板横梁等汽车轻量化产品,凭借轻质高强度、减震性能好等特性,已广泛应用于多家知名汽车品牌,展现出镁合金在汽车轻量化中的巨大潜力。
实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高 6%至 8%;汽车整备质量每减少100 千克,百公里油耗可降低 0.3 至 0.6 升。在追求轻量化的背景下,能够帮助汽车“减重不减程”的碳纤维复合材料脱颖而出,其强度数倍于普通钢材,重量却仅为钢材的四分之一。
在汽车轻量化零部件展示专区,廊坊市飞泽复合材料科技有限公司重点展示了碳纤维复合材料电池箱、电池箱推拉框梁等产品。该公司为蔚来汽车ES6 车型开发的高强度碳纤维复合材料后地板,重量仅 5.3千克,比铝合金产品减重 30%以上,开创了碳纤维复合材料在国内汽车行业量产应用的先河。
“九游会·(j9)官方网站-真人游戏第一品牌还实现了 80—120 秒生产一件碳纤维电池箱盖板,相较于传统热压罐工艺大幅提升了效率。不过,碳纤维材料的高昂成本限制其更广泛应用,目前主要装配于高端汽车,特别是飞行汽车上。未来,九游会·(j9)官方网站-真人游戏第一品牌将不断推动技术创新,进一步降低碳纤维复合材料生产成本,推动该材料在更多车型上普及应用。”廊坊市飞泽复合材料科技有限公司市场经理孙宇介绍。
结构优化:汽车“骨骼”更精巧
结构优化设计如同为汽车打造一副更精巧、更坚固的“骨骼”,已成为汽车轻量化的另一关键路径。借助计算机辅助设计、计算机辅助工程等工具,汽车工程师们能够在设计阶段对车身结构进行深度优化。
在此次展览会上,众多企业展示了一体化结构设计成果,涵盖后地板、车门框架等多个车身部件。
在汽车轻量化零部件展示专区的镁瑞丁轻量化技术有限公司展台,重点展示了一款经过一体化压铸的镁合金后尾门内板。因为结构优化后轻量化效果显著,该产品已被中国第一汽车集团有限公司采用。镁瑞丁轻量化技术有限公司客户经理金瑜嘉介绍,近年来,公司从新车型产品设计端介入国内造车龙头企业新车型开发,同时加强与中高端新能源主机厂在汽车部件研发方面的源头合作,部分产品已实现批量供货。“这款一片式铝合金后尾门内板取代了塑料内板,将 54 个原本单独、分散的零部件高度优化集成于一片内板上,直接铸造出大部件。这种轻量化前沿技术在优化汽车结构空间的同时,实现减重 33%,而刚度强度却提升 20%。”金瑜嘉说。
当前,在汽车轻量化与安全性能的双重需求驱动下,高强度热成形钢在白车身中的占比日益增加。为了防止热成形钢生锈,行业普遍采用铝硅镀层钢板进行热冲压成形。
在汽车轻量化零部件展示专区的苏州普热斯勒先进成型技术有限公司展台,现场工作人员介绍,传统技术存在焊缝及切边处防腐性能差、延迟开裂风险增加等痛点,制约了汽车安全性能提升。针对这些问题,公司颠覆传统热成形技术,研发出更具优势的一体式真空热成形电镀锌门环,成为全球首家掌握真空热成形技术的企业。一体式真空热成形电镀锌门环采用裸板钢材直接进行激光拼焊,免去传统铝硅涂层消融处理流程,提升了焊缝焊接质量。它还突破了铝硅涂层专利限制,不再局限于单一钢厂的原材料,选择上更加自由。
工艺突破:兼顾轻量化与高刚性
先进的制造工艺是实现汽车轻量化的有力保障。铸锻复合式生产工艺、异种材料铆接、激光辅助机器人滚压成形等技术,在汽车制造过程中发挥着不可替代的作用。
一直以来,轮毂的轻量化与高刚性是一对矛盾的性能指标。
定南色耐特智能科技股份有限公司展示的“超轻+降噪+高刚”汽车轮毂技术,在保持高刚性的同时达到了轻量化目的,实现了全球首创。
相较于市场上主流的铝合金轮毂加工工艺,该公司采用了全新铸锻复合式生产工艺。在轮毂的轮辋与轮辐交界处,采用先进的搅拌摩擦焊复合技术,构建了亥姆霍兹谐振腔。这是一种基于声学共振原理设计的结构,通过特定几何形状的空腔与颈部通道,实现对特定频率声波的高效吸收或反射。这一创新设计巧妙地运用了内嵌声学结构原理,显著降低了胎腔噪声,为用户带来更为静谧的驾驶体验。现场工作人员介绍,这款轮毂在确保性能和不改变产品造型的前提下,实现减重 15%到25%。在车速 40—80 公里/小时的同等行驶条件下,驾驶室内噪声可降低 8—11.5分贝。
在玛斯特轻量化科技(天津)有限公司展台,多款产品在背景板上排列展示。该公司与同济大学合作开发出新制造工艺——激光辅助机器人滚压成形技术,解决了行业内超高强钢成形困难的问题,成功制备圆角半径约一倍板厚、回弹角度小于 0.5°的超高强钢零件。
“这一制造工艺的特点是在成形过程中用激光加热,同时运用智能化成形方案,完成超高强钢的滚压成形,成功应用于汽车整车的轻量化制造。”玛斯特轻量化科技(天津)有限公司工作人员夏明达说。材料创新、结构优化、工艺突破的全链条革新,将推动汽车轻量化技术向更高效、更智能、更环保的方向加速迈进。