近年来，随着经济的稳定发展和人民生活水平的提高，我国汽车销量每年保持稳定增速，汽车保有量不断攀升。2017年，我国汽车销量达到2888万辆，同比增长3%。其中乘用车销量为2472万辆，同比增长1.4%。我国汽车保有量也节节攀升，截止2016年底，全国汽车保有量为1.94亿辆，同比增长13%，其中私家车保有量达到1.46亿辆，同比增长18%，占全部汽车保有量的75%。
 

但近年来，我国汽车油耗指标日趋严厉，国六排放标准比国五基础上严格30%，而汽车轻量化是最直接有效的节能减排措施，汽车质量每下降10%，油耗下降8%，排放下降4%，因此轻量化汽车材料的发展受到越来越多的重视。
 

碳纤维与镁合金，两种轻量化材料的汽车应用
 

碳纤维是目前工程上可以大规模应用的比强度最高的材料，其比铝轻30%、比钢轻50%，强度却是钢的7至9倍，最早用于航空、航天、军工等高精尖领域。随着碳纤维工艺的成熟和成本的下降，碳纤维复合材料（CFRP）在汽车领域也得到广泛应用，同时也成为汽车轻量化减重的一大选择，根据测算，碳纤维的应用最终可使汽车减重30%-60%，因此也被誉为“轻量化之王”。但碳纤维成本高产业化推广较为困难。
 

镁合金是未来一段时间内汽车轻量化材料的较优选择。相比传统合金材料，镁合金为常用金属结构材料中最轻的一种，密度约为1.79g/cm3，为铝的2/3，钢的1/4，同时具备比强度高、比弹性模量大等优点，其减震性能和铸造流动性也较好，散热性也比较优异，非常适合汽车轻量化使用，同时与性能优异但价格昂贵的碳纤维比，镁合金生产成本具有巨大优势，因此在汽车中的应用比例不断上升，成为未来发展潜力极好的金属材料。
 

目前现代家庭轿车的主要材料中，钢材料占54%、铸铁为10%、塑料为8%-12%、铝合金占8%-10%、镁合金约为1%-2%、碳纤维则处于起步阶段。钢铁类材料既能满足轻量化需求，又能保障汽车安全性能，仍将是汽车的基础性材料；铝合金则满足了汽车特殊性能提高的需求；塑料类材料是汽车内饰以及外部部分结构的重要组成；镁合金则相对年轻，对汽车轻量化和性能的提升也起到很大作用。从发展趋势来看，目前高强度钢、铝合金在技术上更容易实现，未来一段时间在汽车中仍将占有较大比例，镁合金则随着配套企业规模的扩张，替代部分钢、铝的比例将不断提升；复合材料如碳纤维随着国内技术的成熟和成本的下降，在部分中高端车型上也将开启产业化道路。
 

 

政策支持，轻量化材料的产业化推广将不断加速

近年来，我国出台各项政策鼓励汽车轻量化材料的发展，《“十三五”材料领域科技创新专项规划》中，高性能碳纤维被明确定性为我国核心关键材料、《新材料产业发展指南》强调要加快推动先进基础材料工业转型升级，镁合金属于其中之一、《化工新材料补短板工程实施方案》，要推动碳纤维、电子化学品、膜材料、工程塑料在下游的应用、《重点新材料首批次应用示范指导目录（2018年版）》，车用型大卷重高性能宽幅镁合金卷板、镁合金轮毂赫然在列，成为未来重点推广材料。国家政策的大力支持，汽车轻量化材料的产业化应用将不断加速推进。

作为创新的未来汽车开发、设计及研发者交流新技术、新理念的平台，AMTS 2020 - 材料及轻量化技术专区位于W5馆，集中展示未来汽车开发材料及轻量化解决方案，展品包括：轻量化材料、材料成型加工技术与设备、轻量化材料连接技术、模拟、原型和模型制造、批量生产、接合、表面处理、测试等工艺、设备，致力于为汽车产业设计与研发工程技术人员带来具有前瞻性及创新的技术解决方案，促进未来汽车研发。

来源自：311供应链研究院

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