长城石磊：系统地去进行整车级轻量化设计

在全球都在呼吁节能减排的大背景下，汽车轻量化已被公认为是可降低油耗的有效手段之一。经计算，汽车整备质量每减少100千克，百公里油耗可降低0.3～0.6升。对于整车厂来说，汽车轻量化无疑已成为一个迫在眉睫的课题。那么如何在保证产品内外在性能的同时去寻求一个最经济的轻量化设计方案？

在本次由盖世汽车网主办的2015汽车轻量化新材料和先进工艺应用研讨会，盖世有幸采访到了长城汽车技术中心整车工程研究院技术总监石磊，与其就轻量化技术设计开发中的主要问题与解决方案、目前最适宜国内汽车工业推广的轻量化材料以及未来长城轻量化技术开发重点等话题进行了深入交流。

从上至下 系统地去进行整车级轻量化设计

就目前国内的总体情况而言，实现汽车轻量化主要有以下三种途径：一是结构轻量化，即对汽车车身、底盘、发动机等零部件进行结构优化；二是工艺轻量化，如采用激光拼焊、液压成形、铝合金低压铸造及半固态成型技术等；三是材料轻量化，即使用镁铝合金、工程塑料或碳纤维等轻质材料。

“这三点不是完全独立的，而是相辅相成的，它们是一个有机的整体。”目前国内汽车轻量化工作的开展还停留在起步阶段，主要是从零部件级去推轻量化。石磊强调，轻量化工作还应从整车开发体系上着手，“应该是从上往下走，在进行轻量化设计时一定要去把握全观性的要求，不能脱离整车的系统。”

“我们的基本思路是基于集成化设计技术来统筹我们整车各大性能，在考虑满足如安全、可靠性、NVH等专业性能的要求下再去进行减重目标的实现。”在石磊看来，轻量化设计的本质是性能开发。因此，如何在一定的产品成本与合理的重量目标下去实现所需的产品性能才是其开发重点，“产品的轻量化设计需要以产品性能开发与实现为基准，不能脱离产品开发的本质去盲目谈论轻量化。”

目前最适宜普及的轻量化材料：高强度钢

轻量化自然与新材料的应用密不可分。当前，工程塑料、铝合金、镁合金等新材料的运用开始成为汽车轻量化的发展趋势之一。

“新材料的应用确实是轻量化设计的一大重要考虑因素，然而就目前国内特别是自主品牌的现实情况而言，大批量运用镁铝合金还是比较遥远的，更别提碳纤维了。现在除了宝马，国内整车厂其实还不具备那个能力。当然，为了迎合未来的发展趋势，做研究还是有必要的。”

石磊坦言，基于成本的考虑，镁铝合金或将会慢慢应用于一些中高端车型上，而现在市场上主要仍以钢材为主流材料。因此就目前来说，最适宜普及应用的轻量化材料是高强度钢。“相比镁铝合金、碳纤维等其他材料，高强度钢在抗碰撞性能、加工工艺和成本方面的优势还是十分明显的，因此，推动起来也比较容易。”

“当然轻量化也并不是一定得通过大量轻量化材料，工艺也十分重要。”石磊告诉，日系车之所以精细主要依赖于其精湛的工艺，“它们在没有大批量去采用高强度钢时，也可以做得如此细致，这就是工艺，日系车就是通过结构的微调来弥补产品的性能，这也是我们国内所有自主品牌需要学习的地方。可以说，在工艺上，我们有一块很大的上升空间，先把这一块做好了，再去大批量采用高强度钢，相信就会事半功倍。”

未来长城轻量化技术开发重点

乘用车百公里6.9升的第三阶段油耗限值标准已于今年1月1日起全面执行，到2020年乘用车企平均油耗将降至每百公里5升。油耗标准日益严苛，这对于以SUV车型为主的长城汽车而言显然是个严峻挑战。

“确实‘压力山大’，长城的高层也都非常注重轻量化的问题。”石磊告诉，目前长城在轻量化技术的开发上主要侧重于两方面。第一，在单车型开发上，除了从系统结构、零部件级材料等方面开展以外，主要强调考虑整车性能前提条件下进行整车级轻量化设计，挖掘潜在的减重空间，以防过设计与欠设计发生，实现整车品质提升。

而在材料的选择上，石磊告诉，目前长城主要从高强度钢入手去进行轻量化设计，“以车身为例，相比轿车，SUV车身用材量更大，在有限的成本空间内，提升高强度钢的用量可以说是当前优选的轻量化途径之一。”据石磊介绍，目前长城汽车的车身用材平均屈服强度已经可做到300多MPa。“高强度钢的屈服强度较普通钢材高，因此加工困难，工艺控制就更加复杂，鉴于此，目前长城已经购买了一条热成型生产线，在后续车型上会更加广泛地应用热成形钢。”

“第二，我们轻量化工作的开展已经提升到产品平台化开发上。在新平台开发上去考虑新平台开发的整体特性、共用平台识别及现有制造装备的升级，在满足未来法规、市场、成本及公司战略条件下，运用集成化设计技术，实现新平台多车型的性能集成与整体轻量化设计。”

当然，除了通过轻量化技术来降低车辆本身油耗外，新能源汽车也已成为了众多车企用来通过油耗大考的另一途径。在众多自主品牌中，上汽、长安等都相继发布了其新能源汽车发展战略，相比之下，面临更多重压的长城似乎还未有大的动向。

然据韩联社的消息，今年5月LG化学已与长城汽车签署电池供应合同。根据合同，自从2017年起LG化学将为长城汽车批量生产的插电式混合动力车(PHEV)车型提供电池。此举是否意味着长城将大力布局新能源汽车呢？对此，石磊表示，尽管目前集团层面还未有对外公布的明确战略，但是长城内部确实已在进行相关新能源汽车的研发工作，另外，未来长城还将推出一些小型车来缓解油耗压力。

（文章来源：盖世汽车网）