汽车轻量化这个话题，大家讨论得越来越频繁。这说明轻量化对汽车而言，其重要性日益凸显。下面结合电动客车轻量化的实践，分享其轻量化体会。

1.轻量化的认识

汽车轻量化设计是指基于低油耗和排气污染物的目的，在车辆综合性能达标的情况下，尽可能地使车辆的整备质量更轻，使车辆在加速和快速过弯时更加得心应手。

①综合性能达标是指与汽车安全有关指标，不能因为轻量化设计而下降，否则，其轻量化技术不在提倡之列；

②轻量化设计以后，实施工艺应成熟，生产线的批量生产能力不能降低，否则，其轻量化技术不在提倡之列；

③轻量化设计以后，产品的成本原则是可以下降的，而不是上升的，否则，其轻量化技术不在提倡之列；

④轻量化设计以后，产品维护保养更便捷，否则，其轻量化技术不在提倡之列。

2.轻量化的目标

轻量化设计是基于低油耗和排气污染物的目的。但是落实到产品设计层面，轻量化的目标，必须清晰而具体，没有具体目标，不宜去轻量化设计，比如是零部件、是总成件、是整车结构件，是装饰件，必须具体。目标清晰对轻量化设计的指导意义是十分重要的，不能为了轻量化而轻量化，更不能盲目尝试新技术、新材料。轻量化设计必须要有市场需要，如：

①电动公交车，由于电池比能量太低，一次持续里程太短。电动公交车轻量化的基本目标是能装更多的电池；

②要装更多的电池，会导致整车整备质量超标。电动公交车轻量化的基本目标整备质量不能超标；

③要求电动公交车轻量化后，可以装更多的电池，但是其结构的强度要更强，韧性更柔。基本要求：必须符合客车安全标准。

3.轻量化的基本途径

基本途径有：

（1）机构上轻量化

①整车机构上；②底盘结构；③车身结构；④总成件；⑤零部件。

主要手段是应用价值工程法，通过结构优化，消除多余功能。

（2）采用新材料和新工艺

在安全性能得到保证的前提下，让车辆重量更轻，达到省油的目的。主要做法：加入质量更轻的新材料（诸如高强度钢、铝合金、碳纤维等）来替代性能普通钢材，采用新工艺，必须更科学、合理，一定能提高产品质量，保障生产进度。

(3)新材料的总成件

①4mm厚的侧窗玻璃、塑钢玻璃；

②铝钢轮毂、铝质驱动电机外壳；

③拉铝成型的电器外壳；

④少片簧钢板；

⑤其他轻质材料，如工程塑料零部件。

4.轻量化导致的工艺变化

①铝合金材料和高强度钢，焊接工艺有自己的特点，与钢铁焊接工艺完全不同；

②铝合金材料必须要用配套的焊接焊接机器及焊接材料，

③铝合金材料与钢材对接，必须采用新工艺，如铆接、打楔。

但是，铆接工艺导致批量生产能力下降，打楔工艺导致型材规格太多，成型模具成批增加，基本上是非标的。

轻量化必定会导致的生产工艺的变化，一定要有应对方案。

5.轻量化后的成效

①车辆安全性基本有保障；

②整车整备质量目前基本上可以接近标准，但是成本普遍增加；

③电动客车一些总成件轻量化成果明显。

6.轻量化基本趋势

电动客车轻量化工作效果明显，电动客车整车轻量化基本趋势是，采用铝合金材料、高强度钢、工程塑料等轻质材料。高强度钢主要用在底盘结构设计上；铝合金材料主要用在车身机构上；工程塑料主要用于外观零部件上及人性化设施上。

（1）金属类材料应用的基本趋势：

①采用铝合金材料，主要用车身蒙皮和车身上部结构，

②高强度钢主要用于底盘承重件。

（2）玻璃类材料应用的基本趋势:

③4mm夹胶玻璃，主要用于前风挡上；

④塑钢玻璃，主要用于侧窗，目前塑钢玻璃可以将客车变成几乎全景、观光车了。

（3）工程塑料类材料应用的基本趋势:

主要用于：汽车后视镜外壳、汽车散热风扇、汽车空调出风口、汽车把手（扶手）、汽车电池盒、乘客座椅靠背、座板、乘客区地板等。

7.轻量化实例

图1 扬子江汽车牌18米纯电动轻量化城市客车

基本思路是将客车生产冲压工艺提前到了型材成型环节，型材成型由由上游专业厂家去完成，拓展了铝、镁、钛合金轻质材料加工深度和广度。带来客车的传统生产工艺进行了变革，力图不采用压焊、钳铆、自冲铆接、盲铆和折叠等机械连接技术。主要做法：

①动力电池设计成抽屉式，放在底架里，底盘结构采用铝、用镁、钛合金轻质材料；

②车身骨架是一次成型的龙门结构，由上游厂家成套供应，主机厂省了焊接工艺，直接装配即可。

③其他方面轻量化采用目前大家熟悉轻质材料。

8.总结

笔者对是客车轻量化工作体会是：

（1）电动客车是目前轻量化一个比较好的场景，主要是电动客车价格比较高，有消化轻量化的成本空间。其他客车推广轻量化，目前消化空间有限。

（2）许多专家提出碳纤维是汽车轻量化未来趋势，碳纤维在客车轻量推广过程中比较困难：

①碳纤维零部件（总成件）如何化解？目前没有得到大家认可，即碳纤维是不是环保材料？

②碳纤维对大客车而言，整个外成型比较困难，后期如果被碰撞，如何修复？没有一个可行办法。

③碳纤维成型工艺目前比较复杂，而且客车个性化比较强，批量比较小，其成本比较高。

（3）工程塑料应用量会愈来愈多。主要理由是，客车上人性化零部件愈来愈多。采用工程塑料是比较理想的。

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