轻质材料在汽车轻量化中的思考

福特汽车公司的英国轻量级创新经理艾伦·班克斯，近期在接受媒体采访时，发表了轻质材料在汽车轻量化中应用的看法。班克斯在福特汽车公司有大约39年的工作经验，除了是英国复合材料公司的董事会主席外，他还是英国汽车委员会轻量化战略小组主席，以及车辆复合材料领导论坛主席。

车辆的重量对燃料消耗有多大影响，通过过渡到更轻的材料可以节省多少消耗？

班克斯的工作领域是商用车，虽然燃油经济性是客户购买的一个关键因素，但福特把有效载荷效率和总拥有成本作为客户群的最大衡量标准。随着世界范围向零排放车辆过渡，减少二氧化碳是至关重要的。这不仅需要车辆在运行过程中不产生二氧化碳，还需要意识到嵌入式二氧化碳足迹。

班克斯表示，有一个明确的可持续发展计划，并理解车企对客户和环境的责任，是相辅相成的。

您能否介绍一些轻质先进材料的例子，无论是现在还是不远的将来，这些材料在优化车辆性能方面会产生重大影响？

当下，汽车轻量化已经被铝加工和复合材料的先进技术所覆盖。然而，我们不应该忽视钢铁这种材料。由于其高效的成本/重量参数，钢铁仍将是大多数OEM的首选材料。但是，对于钢铁的研究也在增加，就像材料行业的其他部分一样快。

要在正确的场合使用正确的材料，这在钢铁材料，如先进的高强度钢上，尤其如此。我相信，用基础强度为1000兆帕的材料提供轻质钢的设计是完全可行的，这些材料可以成型，可以焊接，可以减少多达25%的重量。此外，使用减少的规格意味着成本更低。在不影响设计的回收和可持续性的情况下，减轻重量、提高性能、降低成本是一个三赢的方案。最后，我们希望车辆携带更多有效载荷，减少对世界自然资源的负担。这是迄今为止我最大的关注点，也是让我来工作的原因。

在未来，纳米技术的进步将进入人们的视野。石墨烯和碳纳米管不是科幻小说，它们是科学事实。福特在过去将石墨烯注入我们的一些车底部件中取得了巨大的成功，这种情况应该继续下去。石墨烯非常昂贵，但由于使用量很少（通常小于0.1%的体积），它可以在重量、NVH特性（Noise、Vibration、Harshness）、耐久性和潜在成本方面有巨大的好处。石墨烯也有能力被功能化，以便在一些关键结构中使用传感器进行预防性维护。这可能会在未来的自动驾驶中带来红利。

此文由中国复合材料工业协会编译，文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。