近年来,汽车行业对智能化和电动化的重视和追求有目共睹,然而对轻量化的重视却似乎有所减弱。特别是随着“大电池”的普及,新能源汽车的整备质量不断增加,这似乎与“绿色低碳”理念相悖。一边是“负重”的现实,一边是“减重”的目标,新能源汽车轻量化的任务依然艰巨且长远。
“超重”见怪不怪
近日,工信部公布了一批即将面市的新能源SUV的关键参数,其中部分车型的整备质量竟然高达3吨,与轻型卡车的重量不相上下。这一现象揭示了当前新能源汽车市场面临的一个悖论——在追求环保和高效出行的同时,车辆本身却愈发沉重。市场数据显示,整备质量超过2.5吨的车型屡见不鲜。这一趋势的背后,是行业对长续驶里程和“第三空间”属性的极致追求,二者共同构成了推动新能源汽车质量持续上升。
业内人士指出,电池容量的不断扩大是导致车重增加的首要原因。消费者对续驶里程的焦虑促使车企纷纷配装更大容量的电池包。如某自主高端电动SUV配装的电池包能量超过100kWh,仅电池系统的自重就超过600公斤,约占整车质量的20%。这种“堆电池”式的解决方案虽能缓解里程焦虑,却大幅增加了车辆的基础重量。更重的车身反过来又需要更强的动力系统和制动系统来匹配,形成“重量循环上升”的工程难题。
有机构分析了2023年间的道路测试数据,发现当年测试的新能源汽车平均重量就已达1991kg。有业内人士认为,能量密度在150~300Wh/kg的三元锂和磷酸铁锂电池,要满足500km以上的续驶需求,一般需要60~100kWh的电池包,对应的电池组重量约为400~600kg,还未包括保护动力电池所需的护板以及强度更高的车身结构等。动力总成变重,周边零部件的重量也会随之增加。常见燃油车的油箱可容 纳5 ( 参数 丨 图片 )0~70L汽油,重量约35~50kg,算上发动机、变速器等驱动部件(约200~300kg),整体重量仍比新能源汽车轻。
与此同时,新能源汽车被赋予的“第三空间”属性也加剧了增重趋势。为打造移动生活空间的概念,车企不断增加舒适性配置和智能科技装备。从多层隔音玻璃、高级音响系统、多屏幕交互界面到日益复杂的智能驾驶传感器阵列,这些附加设备无一不在增加车辆的负担。
“车重增加带来的负面影响是多方面的。”某新势力工程师李光(化名)直言,最直接的影响体现在能耗上。更重的车身需要更多能量来驱动,导致实际续驶里程往往低于理论值。此外,过重的车身还会影响车辆的操控性能和制动安全,增加对悬挂系统和轮胎的负担,甚至可能影响刹车距离。
“减肥”刻不容缓
面对新能源汽车日益凸显的“体重”问题,行业正通过材料科学、制造工艺和结构设计的全方位创新寻求突破。轻量化已不再是可选项,而是直接影响新能源汽车续驶里程、性能和安全的核心竞争力。当前的技术探索主要集中在3个相互关联的领域:先进材料应用、一体化制造工艺和电池包结构优化,形成了一套系统性的轻量化解决方案。
材料创新是轻量化技术的基础性突破。传统钢材正逐步被高强度钢、铝合金、镁合金及碳纤维复合材料所取代。在VAMA工厂,技术人员介绍了137种钢材,其中,第二代热成形钢(如Usibor®2000和Ductibor®1000)在第一代基础上可再带来约15%的减重空间。此外,将“材料+解决方案”结合已成为许多企业实现轻量化的最新模式。例如,VAMA通过驭简™多零件集成解决方案,将这些高性能钢材与激光拼焊等先进工艺结合,从而实现显著的减重效果。
在制造工艺层面,一体化压铸技术正在改变汽车生产的传统范式。这项技术将原本需要数十个甚至上百个零件组装的部件,通过大型压铸机一次成型。特斯拉率先在 Model Y 上应用的一体化压铸后底板,减少了79个部件,不仅降低了车重,还简化了生产流程,提高了车身刚性。
即便是最简单但却是整车最重的子系统之一——线束,也正迎来新突破。2024年,TE汽车事业部发布了汽车连接系统轻量化解决方案——0.19mm多赢复合线,预计可在现有基础上为单辆汽车线束减铜约5kg。泰科电子汽车事业部中国区副总裁兼总经理孙晓光表示,由于线束和端子增加,整车铜的用量大幅增加,这不仅增加整车重量,也不利于减碳排放。因此,他们一方面增加产品功能和性能,另一方面减少重量、成本和碳排放,推动汽车行业向可持续发展方向进一步实现技术变革。
这些轻量化技术的综合应用正在改变新能源汽车的设计逻辑。从单一部件减重到系统集成优化,从昂贵材料应用到成本可控的创新方案,轻量化技术路径正变得更加多元和务实。
“平衡”不可或缺
如今,新能源汽车的整备质量管理已从单一的技术问题转变为涵盖产业政策、市场导向和技术伦理的复杂议题。从国际经验来看,欧盟的车辆重量税和日本的“超重量车”限制政策均表明,借助经济杠杆和标准约束来引导汽车轻量化是一条可行路径。
面对车辆不断增重的趋势,行业管理者需要在鼓励创新与引导理性发展之间找到平衡点。如今,政策导向正从“惟续驶论”转向对能效和整备质量的综合考量,这会深刻影响未来几年车企的产品规划和技术路线选择。中国汽车工业协会相关专家指出,未来的政策设计会更加精细化,可能会引入“重量效率比”等指标,即综合考虑车辆整备质量与续驶、性能、安全等多维度表现的评价体系。这种评价方式的转变将促使车企从单纯追求参数优势转向全面提升产品效率。
市场层面也正在自发形成对车辆过度增重的制约机制。随着电动汽车普及率提高,消费者日益成熟,开始关注“全生命周期成本”,包括能耗、保险、轮胎磨损等长期使用成本。有研究报告显示,消费者选车正从参数比拼转向生活适配,对空间、便利性等综合体验提出更高要求。这种消费观念的变化正倒逼车企重新评估产品策略,一些车企已经开始宣传“高能效”而非“高重量”的产品卖点,强调单位质量下的续驶表现。
技术发展趋势表明,未来车企需在提升能效和优化整备质量之间寻求平衡,以满足政策要求和市场期待。新能源汽车的轻量化路径将更加依赖于跨领域的创新。数字孪生技术能够在虚拟环境中模拟不同轻量化方案的效果,人工智能则可以优化材料分布和结构设计,而新型复合材料有望突破现有的轻量化瓶颈。
需要指出的是,轻量化不应以牺牲安全为代价。研究表明,合理设计的轻量化结构同样能够达到五星安全标准,关键在于科学设计与充分验证。面对整备质量管理的复杂挑战,李光认为,行业需要构建多方参与的对话机制,涵盖车企、电池供应商、材料科学家、政策制定者及消费者代表。只有在充分理解各方诉求和技术可能性的基础上,才能形成既促进创新又引导理性发展的行业共识。新能源汽车作为交通能源转型的关键载体,其发展质量不仅影响产业竞争力,还关乎资源利用效率和环境可持续性。在这条发展道路上,平衡与理性将是不可或缺的“指南针”。
文:张雅慧 编辑:郭晨 版式:刘晓烨
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