在全球号召环境友好型发展的前提下,随着高新科技和特殊材料技术的飞速发展,各大汽车厂商在提高发动机效率和减少传动损耗的研究之余,纷纷把更多的研究重心转移到轻量化技术,并逐步把这些技术应用在了民用乘用车上。
近日福特公司就发布了一款轻量化蒙迪欧概念车,该车整车重量为1195公斤,与现款蒙迪欧2.0T车型的1659公斤相比,重量足足降低了464公斤。在轻量化科技至高无上论充斥着大家耳朵的同时,我们必须要问,轻量化技术真的百利无害吗?答案似乎是肯定的,但事实上,消费者的关注点被引导到轻量化高大上的优越性上,而忽视了其中存在的不足。轻量化科技确实步步逼近中,但没你想象的那么快,其所带来的一系列问题,解决起来都还是很棘手的事。
安全是汽车轻量化路上最大的障碍
汽车轻量化会使正常行驶的汽车拥有更灵敏的操作体验,不管是在加速,刹车或者转弯上,自重轻的汽车,总能带给人随心所欲的感觉。就如牛顿第二定律说的一样,在力不变的情况下,质量越轻,物体的加速度越大,因此,轻的汽车配合相同的动力,操控起来肯定更得心应手,而不管是厂家还是消费者,都能在轻量化的汽车上体验更加优异的汽车性能。但就跟力与反作用力总是相伴一起,共同存在的原理一样,操控的提升,也提高失控的可能性。根据物理方程式:f =μN(约为f =μmg),汽车轮胎所能提供的最大摩擦力随着汽车质量的降低而线性降低,也就是说汽车在刹车或紧急转向的情况下,更容易超出稳定操控的极限范围,出现轮胎抱死或是侧滑,从而引发严重的事故,这种情况在雨雪天气尤为明显,如水滑现象(汽车开过积水路面,轮胎瞬间失去抓地力)。而上述物理公式也说明,除非μ(即轮胎抓地能力)的提升,否则一味地减轻汽车质量是没有意义的。有研究也表明,汽车在正面相撞的条件下,质量小于对方10%或20%的一方,其死亡人数将分别高于车重高一方45.8%或122%,由此可知重量轻的车辆在特定情况下的安全性大大下降。
制造成本过高是汽车轻量化发展的瓶颈
在安全技术还没有完全跟得上的情况下,成本以及售价也是轻量化科技出现在汽车上一大难题。首先在研发这一层上,生厂商就得花上极大的人力物力。上世纪90年产奥迪率先在汽车外壳中使用铝制车身,铝制品技术的改良让整车厂看到了新希望,铝制车身突然间成为未来汽车的发展方向之一。可是现实却是截然相反的,众多厂家并不乐于为铝制车身买账。到目前为止,民用车上应用全铝车身的主要厂家也仅仅是奥迪和捷豹路虎两家。究其原因,无非是铝金属价格昂贵,相较传统的钢材成本大幅提高。此外,在铝制车身还没来得及广泛应用的时候,高强度钢材的异军突起,也使铝制车身的优势逐步被淡化。直到今天,市面上能够看到全铝车身的汽车寥寥无几,更别说应用了碳纤维等高新材料作为部件主要材料的汽车。
后期维护难度大是轻量化推广的软肋
即使安全方面没问题,成本也得到良好的控制,轻量化汽车交付使用之后,保养与维修又是一件令人头疼的事。传统钢制车身在受到撞击变形后,很容易通过钣金技术进行修复,而铝制车身在受到撞击变型后,由于修复技术跟不上,钣金修复难度高,修复效果也比不上传统的钢制车身,无形中提高了消费者使用成本,而对于碳纤维部件而言,发生碰撞变形甚至损坏之后,基本是无法修复的,只能通过更换对应部件进行维修。就如买了一辆特斯拉上路之后无处充电一样,轻量化车型无处可修又是另一个硬伤。高企的生产制造成本,也意味着更大的维修难度,对此,众多4S店以及修理商在技术改造方面也需要对此投入巨大的人力物力,而部分资质不够的修理店,则是心有余而力不足。显然,消费者购买汽车为的就是省心省力,假如购买之后维修保养给他们带来更大的烦恼,轻量化汽车也只能是叫好不叫座的花瓶产品。
轻量化的好处
当然我们也不能否认轻量化科技所带来的好处,而且确实有厂家在这方面已经有了不错的进步。以全新一代揽胜来说,同样是配备了5.0 V8发动机的路虎揽胜在配备全铝车身减重近400kg以后,相较上一代车型,官方0-100km/h加速成绩由6.2秒加快到5.8秒,而油耗则由17.3L/100km下降到了13.1L/100km。这些很大程度上是车辆轻量化的功劳。实验也证明,若汽车整车重量降低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%。
除了铝制品的应用之外,随着汽车轻量化进程的加速,塑料复合材料、高强度钢以及碳纤维在汽车中的应用将更加广泛,这些材料在为汽车减重的同时,降低汽车排放,提高燃料效率。而对于碳纤维等特殊材料,在能够减轻质量的同时,其比传统材料强10倍的强度更能够为汽车乘员提供更好的保护,这才是轻量化高强度材料相比节能减排更诱人的优势。
记者有话说
就当前市场而言,轻量化科技的应用还是能够在保证车身安全的前提下进行的,但是不管是厂家还是消费者,都不能忽视其潜在的不安全因素。轻量化技术在航空航天领域获得了非常高的成就,但路上跑的毕竟不能跟天上飞的相提并论,轻量化技术应用在汽车上是一把双刃剑,各大汽车生产厂商应该在轻量化所带来的优异性能和燃油经济性还有安全性上找到一个“黄金分割点”,这个黄金分割点才是未来轻量化技术发展的中心点。鉴于轻量化技术带来的经济性完全抵不过该技术所带来的成本,现阶段的轻量化车身技术,几乎都是以不计成本的方式出现在超级豪车中,轻量化技术想要更好地发展,除了制造商改良技术增加产能降低成本之外,还需要政府政策的支持,就如同对新能源汽车实施补贴一样,否则,把省下来的油费贴到修车费上,精打细算的消费者可没那么好忽悠。
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