【讨论】汽车轻量化成趋势 轻质材料需求将放量

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近日，北汽新能源携手德国未来交通公司在德国柏林正式签署“中德汽车轻量化技术工程中心有限公司”合资合同，宣布中德汽车轻量化联合研发合作正式落地，这将成为中德两国在汽车轻量化领域开展技术研发与合作的关键平台。

由于各国汽车油耗和尾气排放标准不断趋严，以及新能源汽车续航里程问题未能得到有效解决，轻量化设计有望成为汽车行业未来发展的一大方向。实验研究表明，汽车质量每下降10%，油耗下降8%，排放减少4%，汽车轻量化能够兼顾提高燃油经济性和环保性的双重目标。

近年来汽车轻量化受到系列政策的扶持。今年10月《节能与新能源汽车技术路线图》发布，轻量化成为七大技术路线图之一。该路线图提出到2030年汽车单车用铝量超过350kg，单车使用镁合金45kg，碳纤维使用量占车重5%。“中国制造2025”规划要求，到2020年通过高强度钢、铝镁合金等复合材料在汽车上的应用，实现平均整车减重目标5%至20%。

目前实现汽车轻量化的方法较多，主要为材料、结构和工艺三个方面。其中，轻量化材料的应用是汽车轻量化最基础、最核心的手段。汽车轻量化的主要轻质材料包括铝合金、镁合金和碳纤维。

汽车使用1kg铝可替代自重2.25kg钢材，减重比例高达125%，整个使用寿命周期可减少废气排放20kg。机构预计，到2020年铝合金在汽车覆盖件中的市场渗透率将达到70%，全铝车身达20%，市场空间有望超2500亿元。此外，镁合金相比铝减重40%，近年来镁铝价格持续下降，汽车用镁合金将快速崛起。我国作为产镁第一大国，未来提升空间可期。 碳纤维复合材料相比金属材料优势更显著。

碳纤维复合材料制造的车身质量最轻，相比钢材车身减重50%，且能量吸收率较高，大约是钢材的4倍至5倍，由于价格昂贵，多用于航空、航天领域。目前宝马i3已大批量应用碳纤维复合材料，减重250公斤至350公斤。机构预测，随着碳纤维技术的逐步发展以及价格的下降，到2020年国内汽车行业的碳纤维需求将达到7万吨，碳纤维复合材料的年产值将达到500亿元，市场潜力巨大。