鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1194次 | 2020年03月10日
新能源汽車輕量化技術(shù)真的環(huán)保嗎
在日益提倡節(jié)能環(huán)保的今天,汽車輕量化技術(shù)由于可有效減少污染物和降低碳排放,被認(rèn)為是與新能源汽車“一拍即合”的綠色技術(shù)路線。然而記者了解到,并不是所有的輕量化材料都符合環(huán)保節(jié)能的要求,有些輕量化材料甚至只是打著“環(huán)保”的幌子在進(jìn)行污染轉(zhuǎn)移,這令人不禁要問(wèn):輕量化技術(shù)真的像一些新能源車企宣傳的那樣環(huán)保嗎?
新能源汽車要與燃油車抗衡必須具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì),輕量化是目前車企探尋到的最佳途徑之一
輕量化技術(shù)是指采用合適的材料、工藝在合適零件上,以達(dá)到最佳減重效果的技術(shù),其不僅可以實(shí)現(xiàn)汽車減重,還同時(shí)具備節(jié)能減排、降低成本及提高汽車產(chǎn)品性能等優(yōu)勢(shì)。目前,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,由于新能源汽車的整車重量相對(duì)較大,比能量和比功率偏小,對(duì)輕量化技術(shù)的需求比燃油車更為迫切。
“新能源汽車為何要實(shí)現(xiàn)輕量化?我認(rèn)為最大的推手應(yīng)該是電池的能量密度。在國(guó)家政策向高能量密度電池傾斜的背景下,假如整車重量不變,車身和電磁包都變輕,電池的能量密度就可以較之前更大,這就代表著新能源汽車可以獲得更多的能源。”昆山市中迪新材料董事長(zhǎng)劉偉德表示,即使是在同樣的能量密度下,車身更輕也有利于新能源汽車減少能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
據(jù)記者了解,目前使用輕量化材料的新能源車型不在少數(shù),比如我國(guó)造車新勢(shì)力中的蔚來(lái)ES8,鋁材使用率高達(dá)96.4%,被稱為全球量產(chǎn)車中鋁材應(yīng)用量最高的車型;此外,長(zhǎng)城華冠旗下的子品牌前途電動(dòng)跑車K50,車體與車身由鋁合金和碳纖維打造,為減少電池配重對(duì)車身總質(zhì)量和加速性能的影響,全車采用29個(gè)碳纖維復(fù)合材料外覆蓋件,總重量?jī)H為46.7公斤。
“輕量化復(fù)合材料是汽車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向。”前途汽車董事長(zhǎng)陸群表示,純電動(dòng)汽車的政府補(bǔ)貼退出后,新能源汽車要與燃油車相抗衡必須具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),而輕量化便是目前車企探尋到的最佳途徑之一。
某些輕量化材料只是把污染從使用端轉(zhuǎn)移到了生產(chǎn)端,甚至碳排放總量比普通材料還高
“輕量化技術(shù)確實(shí)可以使汽車在使用過(guò)程中減少碳排放,但并不是所有的輕量化技術(shù)都是節(jié)能環(huán)保的,某些輕量化材料只是把污染從使用端轉(zhuǎn)移到了生產(chǎn)端,甚至碳排放總量比普通材料還嚴(yán)重?!蔽覈?guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司數(shù)據(jù)研究中心綠色發(fā)展部部長(zhǎng)趙明楠坦言,此前大熱的碳纖維復(fù)合材料就是其中代表之一。
記者了解到,目前新能源汽車的輕量化材料重要有鋼材、塑料、陶瓷、玻璃、碳纖維、鋁合金等種類,其中使用比例較大的重要是鋁合金、碳纖維復(fù)合材料以及高強(qiáng)度鋼這三種。
“在這些輕量化材料中,鋁合金、鎂合金等材料的爭(zhēng)議較大,是否會(huì)造成‘污染轉(zhuǎn)移’重要取決于公司如何運(yùn)用。假如是直接用于材料替換,由于他們的強(qiáng)度比鋼低,做出來(lái)的車身成品較大,那么碳排放量反而可能會(huì)上升?!壁w明楠表示,與其形成鮮明比較的反面例子就是碳纖維,“碳纖維就不存在爭(zhēng)議了,無(wú)論用在哪兒、怎么用,碳纖維都會(huì)造成污染轉(zhuǎn)移。”
據(jù)了解,碳纖維是指含炭量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維,耐高溫居所有化纖之首,以腈綸和粘膠纖維為原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成。其在生產(chǎn)過(guò)程中不僅能耗極高,還會(huì)伴隨產(chǎn)生大量的空氣污染物。
“碳纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)排放的污染物假如不能得到有效控制,不但會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染,而且會(huì)對(duì)工人和附近居民的健康造成嚴(yán)重?fù)p害,更不要說(shuō)在生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的巨大能耗了?!币晃徊辉妇呙能嚻蟾吖芨嬖V記者,總體來(lái)看,碳纖維的節(jié)能環(huán)保其實(shí)只是一個(gè)徹頭徹尾的“騙局”。
輕量化材料正逐步從碳纖維、鋁合金等向高強(qiáng)度鋼、工程塑料等材料轉(zhuǎn)移
“雖然目前我國(guó)有不少車企還在‘叫嚷’著要使用碳纖維復(fù)合材料,但其實(shí)一些歐洲車企如寶馬、奧迪等已經(jīng)開始逐漸意識(shí)到碳纖維材料的污染問(wèn)題。輕量化材料正逐步從碳纖維、鋁合金等向高強(qiáng)度鋼、工程塑料等材料轉(zhuǎn)移?!壁w明楠向記者介紹,目前越來(lái)越多的新能源汽車上都使用了工程塑料,其不僅輕量化效果好,作為石化行業(yè)的副產(chǎn)品,生產(chǎn)過(guò)程中的能耗也極低。
“此外,高強(qiáng)度鋼也是非常好的輕量化替代材料,雖然其輕量化效果并不是所有材料中最突出的,但優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生污染轉(zhuǎn)移的問(wèn)題。”
不僅如此,高強(qiáng)度鋼在其他方面的優(yōu)勢(shì)也十分明顯?!俺嗽诠?jié)能減排等方面具有優(yōu)勢(shì),高強(qiáng)度鋼板還有綜合性能優(yōu)越、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)。”奇瑞汽車股份有限公司材料工程部主管材料工程師李軍認(rèn)為,未來(lái),隨著先進(jìn)高強(qiáng)度鋼應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步成熟,其必將有利于進(jìn)一步提高汽車的安全性、環(huán)保性和節(jié)能性。
“雖然目前最新技術(shù)的高強(qiáng)度鋼還存在成本較高、架構(gòu)難度較大等缺點(diǎn),無(wú)法讓新能源汽車在整車上實(shí)現(xiàn)‘全方位’運(yùn)用,但車輛的關(guān)鍵部位其實(shí)都已用上。”趙明楠表示,未來(lái)隨著技術(shù)和工藝的提升,高強(qiáng)度鋼的成本還會(huì)進(jìn)一步下降。