在全球號召環境友好型發展的前提下,隨著高新科技和特殊材料技術的飛速發展,各大汽車廠商在提高發動機效率和減少傳動損耗的研究之余,紛紛把更多的研究重心轉移到輕量化技術,并逐步把這些技術應用在了民用乘用車上。

近日福特公司就發布了一款輕量化蒙迪歐概念車,該車整車重量為1195公斤,與現款蒙迪歐2.0T車型的1659公斤相比,重量足足降低了464公斤。在輕量化科技至高無上論充斥著大家耳朵的同時,我們必須要問,輕量化技術真的百利無害嗎?答案似乎是肯定的,但事實上,消費者的關注點被引導到輕量化高大上的優越性上,而忽視了其中存在的不足。輕量化科技確實步步逼近中,但沒你想象的那么快,其所帶來的一系列問題,解決起來都還是很棘手的事。

 

安全是汽車輕量化路上最大的障礙

汽車輕量化會使正常行駛的汽車擁有更靈敏的操作體驗,不管是在加速,剎車或者轉彎上,自重輕的汽車,總能帶給人隨心所欲的感覺。就如牛頓第二定律說的一樣,在力不變的情況下,質量越輕,物體的加速度越大,因此,輕的汽車配合相同的動力,操控起來肯定更得心應手,而不管是廠家還是消費者,都能在輕量化的汽車上體驗更加優異的汽車性能。但就跟力與反作用力總是相伴一起,共同存在的原理一樣,操控的提升,也提高失控的可能性。根據物理方程式:f =μN(約為f =μmg),汽車輪胎所能提供的最大摩擦力隨著汽車質量的降低而線性降低,也就是說汽車在剎車或緊急轉向的情況下,更容易超出穩定操控的極限范圍,出現輪胎抱死或是側滑,從而引發嚴重的事故,這種情況在雨雪天氣尤為明顯,如水滑現象(汽車開過積水路面,輪胎瞬間失去抓地力)。而上述物理公式也說明,除非μ(即輪胎抓地能力)的提升,否則一味地減輕汽車質量是沒有意義的。有研究也表明,汽車在正面相撞的條件下,質量小于對方10%或20%的一方,其死亡人數將分別高于車重高一方45.8%或122%,由此可知重量輕的車輛在特定情況下的安全性大大下降。
 

制造成本過高是汽車輕量化發展的瓶頸

在安全技術還沒有完全跟得上的情況下,成本以及售價也是輕量化科技出現在汽車上一大難題。首先在研發這一層上,生廠商就得花上極大的人力物力。上世紀90年產奧迪率先在汽車外殼中使用鋁制車身,鋁制品技術的改良讓整車廠看到了新希望,鋁制車身突然間成為未來汽車的發展方向之一。可是現實卻是截然相反的,眾多廠家并不樂于為鋁制車身買賬。到目前為止,民用車上應用全鋁車身的主要廠家也僅僅是奧迪和捷豹路虎兩家。究其原因,無非是鋁金屬價格昂貴,相較傳統的鋼材成本大幅提高。此外,在鋁制車身還沒來得及廣泛應用的時候,高強度鋼材的異軍突起,也使鋁制車身的優勢逐步被淡化。直到今天,市面上能夠看到全鋁車身的汽車寥寥無幾,更別說應用了碳纖維等高新材料作為部件主要材料的汽車。

 

后期維護難度大是輕量化推廣的軟肋

即使安全方面沒問題,成本也得到良好的控制,輕量化汽車交付使用之后,保養與維修又是一件令人頭疼的事。傳統鋼制車身在受到撞擊變形后,很容易通過鈑金技術進行修復,而鋁制車身在受到撞擊變型后,由于修復技術跟不上,鈑金修復難度高,修復效果也比不上傳統的鋼制車身,無形中提高了消費者使用成本,而對于碳纖維部件而言,發生碰撞變形甚至損壞之后,基本是無法修復的,只能通過更換對應部件進行維修。就如買了一輛特斯拉上路之后無處充電一樣,輕量化車型無處可修又是另一個硬傷。高企的生產制造成本,也意味著更大的維修難度,對此,眾多4S店以及修理商在技術改造方面也需要對此投入巨大的人力物力,而部分資質不夠的修理店,則是心有余而力不足。顯然,消費者購買汽車為的就是省心省力,假如購買之后維修保養給他們帶來更大的煩惱,輕量化汽車也只能是叫好不叫座的花瓶產品。

輕量化的好處

當然我們也不能否認輕量化科技所帶來的好處,而且確實有廠家在這方面已經有了不錯的進步。以全新一代攬勝來說,同樣是配備了5.0 V8發動機的路虎攬勝在配備全鋁車身減重近400kg以后,相較上一代車型,官方0-100km/h加速成績由6.2秒加快到5.8秒,而油耗則由17.3L/100km下降到了13.1L/100km。這些很大程度上是車輛輕量化的功勞。實驗也證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。

除了鋁制品的應用之外,隨著汽車輕量化進程的加速,塑料復合材料、高強度鋼以及碳纖維在汽車中的應用將更加廣泛,這些材料在為汽車減重的同時,降低汽車排放,提高燃料效率。而對于碳纖維等特殊材料,在能夠減輕質量的同時,其比傳統材料強10倍的強度更能夠為汽車乘員提供更好的保護,這才是輕量化高強度材料相比節能減排更誘人的優勢。

 

記者有話說

就當前市場而言,輕量化科技的應用還是能夠在保證車身安全的前提下進行的,但是不管是廠家還是消費者,都不能忽視其潛在的不安全因素。輕量化技術在航空航天領域獲得了非常高的成就,但路上跑的畢竟不能跟天上飛的相提并論,輕量化技術應用在汽車上是一把雙刃劍,各大汽車生產廠商應該在輕量化所帶來的優異性能和燃油經濟性還有安全性上找到一個“黃金分割點”,這個黃金分割點才是未來輕量化技術發展的中心點。鑒于輕量化技術帶來的經濟性完全抵不過該技術所帶來的成本,現階段的輕量化車身技術,幾乎都是以不計成本的方式出現在超級豪車中,輕量化技術想要更好地發展,除了制造商改良技術增加產能降低成本之外,還需要政府政策的支持,就如同對新能源汽車實施補貼一樣,否則,把省下來的油費貼到修車費上,精打細算的消費者可沒那么好忽悠。